基于Python语言和Abaqus软件的轮胎有限元分析结果自动后处理插件的研发

基于Abaqus软件的Python语言二次开发功能,采用录制并修改宏文件的方法,开发了一款轮胎有限元仿真分析结果自动后处理插件,用户只需选择要处理的Odb文件,按照需求指定输出数据,单击OK按钮,数据即自动保存到指定的文件夹中。所开发插件与Abaqus软件无缝连接,用户使用Abaqus软件对轮胎模型仿真分析得到Odb文件后,可直接在Plug-ins菜单下选用插件对数据结果进行整理,实现有限元分析结果的自动后处理,减少了数据提取和整理工作量,缩短了后处理时间,极大地提高了仿真分析效率。本研究成果可推广应用于其他有限元模型仿真结果的自动后处理。

基于ABAQUS的某大型水闸三维有限元分析

为研究某水闸各工况下位移及应力分布情况,应用ABAQUS有限元软件建立闸室及其下部桩基础、上下游护坦及其下部复合地基、原状土体的三维计算模型进行计算分析。研究表明:在荷载作用下,闸墩及底板的最大沉降及不均匀沉降均小于3 cm,闸墩与底板之间沉降差最大为4.5 mm,能够满足规范及金属结构设计要求;闸墩以受压为主,底部靠近上下游部位的两侧面及廊道底板存在受拉区,最大拉应力超过混凝土设计抗拉强度;底板上部受压下部受拉,最大拉应力、压应力均小于闸墩混凝土设计抗拉及抗压强度;预制管桩桩顶水平位移小于1 cm,预制管桩桩顶Z向最大沉降值小于3 cm,预制管桩的最大主拉应力不超过0.6 MPa,最大主压应力不超过9.5 MPa,均满足规范要求。

均匀腐蚀管道剩余强度ABAQUS有限元分析

腐蚀是导致管道强度衰减和损坏的主要原因之一,其中均匀腐蚀通常是导致管道失效的主要形式。因此,准确评估均匀腐蚀管道的剩余强度对于维护工程结构的安全性至关重要。本文以工程实例为基础,利用有限元分析软件ABAQUS对不同腐蚀尺寸的X65管道进行有限元分析。通过分析后的结果,对腐蚀管道的剩余强度进行了评价,并与ASME B31G标准法、DNV-RP-F101标准法以及PCORRC标准法这三种管道剩余强度评价方法进行对比。研究结果表明:采用ABAQUS有限元仿真分析时,受力明确,操作简单快捷,结果准确,是一种能够快速评价腐蚀缺陷管道剩余强度的有效方法。

基于Abaqus的轮胎/路面噪声有限元模拟分析

文章在现有研究基础上,采用有限元模拟的方法研究了AC、SMA和OGFC三种不同路面类型的轮胎/路面噪声。结果表明:三种路面类型中,OGFC路面产生的噪声最小,SMA路面次之,AC路面最大,并且路面噪声与运行速度之间存在着正相关关系。

基于ABAQUS有限元方法的西部地区某面板堆石坝静动力稳定性分析

混凝土面板堆石坝因其施工简便、变形适应性强、抗震性能好等特点在抽水蓄能电站中被广泛应用。然而西部地区坝址区域地形地质条件较为复杂,地震活动烈度高,这对堆石坝的稳定性造成了极大的威胁,因此,有必要通过堆石坝进行动力稳定分析,将地震造成的破坏降到最低。本文采用ABAQUS有限元软件,对西部地区某抽水蓄能电站下库面板堆石坝开展竣工状态、遭遇设计地震状态下的静、动力稳定性进行了研究。结果表明坝体竣工后最大沉降在坝体中部2/3坝高处,顺河向表现出上凹下凸的形状,面板向下会产生少量挠曲变形;在遭遇地震过程中,加速度、速度、位移均随坝体增高而增加,呈现出“鞭梢效应”,加速度极大值、位移极大值均出现在坝体顶部。根据计算结果,有必要采取部分措施,以保证大坝在遭遇设计地震时的稳定性。

纬平针织物的力学性能有限元分析

针对用纱线进行纬平织物打样试织来预测织物力学性能和外观效果费时费力的问题,通过有限元分析对5种纬平针织物进行力学模拟测试实验。首先拍摄织物图像,选取19个特征点并获取坐标,用3次NURBS曲线对特征点进行拟合,构建微观单线圈中心曲线3D模型;根据该模型建立细观线圈单元模型,并通过衔接嵌套得到宏观织物模型。然后依次利用ABAQUS软件对单根纱线进行拉伸模拟实验,验证其在ABAQUS中赋予的材料属性正确性;对织物模型进行纵向拉伸和顶破实验,将材料属性在ABAQUS中赋予宏观织物模型,根据国家标准赋予分析步并提交分析。结果发现,模拟结果与实验结果基本一致。该分析方法的应用可降低企业的打样成本。

基于ABAQUS的回转平台低速重载轴承故障分析

航天发射塔回转平台主要依靠轴承作为旋转核心部件,目前维修方式主要为定期更换,耗时耗力。参考某型发射塔回转平台结构,搭建回转平台低速重载轴承故障模拟试验台,并以下轴承为例,利用ABAQUS系统建立相应的试验台有限元模型,计算轴承应力集中及变化情况。试验表明,基于前期有限元分析应力集中及变化情况设置采集点,使用神经网络模型实现了95%以上的诊断准确率,证明了该方法的有效性,为后续故障采集点设置和信号处理方法提供参考。

子午线轮胎有限元分析平台的开发

使用Python编程语言编写脚本,对轮胎在Abaqus软件中的有限元建模过程进行二次开发,搭建子午线轮胎有限元分析平台,将复杂的有限元建模过程参数化,并以11.00R20载重子午线轮胎为例对有限元建模过程进行验证。结果表明,二次开发的有限元分析平台在保证仿真精度的前提下,将原来需要1~2 h才能完成的轮胎有限元建模过程缩短至2 min左右即可完成,极大地提高了工作效率。有限元分析平台的搭建对于有限元分析在轮胎行业中应用的推广和轮胎性能的优化有着十分重要的意义。

应用ABAQUS的液压挖掘机动臂有限元分析

液压挖掘机动臂是完成液压挖掘机各项功能的主要构件,其结构设计的合理性直接关系到液压挖掘机的工作性能和可靠性。基于有限元分析方法的液压挖掘机动臂结构分析是保证液压挖掘机动臂结构设计合理性的前提,以某型液压挖掘机(20t级)为研究对象,应用有限元分析软件ABAQUS对其动臂进行有限元分析,求得危险工况下该动臂的应力云图与位移云图,通过云图分析动臂的强度和刚度,为动臂的设计和试验提供参考。

基于Abaqus的过盈装配有限元分析

针对某结构固定孔与套筒的过盈装配问题,利用Abaqus/Explicit建立该结构过盈装配的显式积分有限元分析模型.将固定孔视为可变形材料,采用八节点三维实体单元划分网格;将套筒定义为不变形的刚体结构,采用四节点离散刚体壳单元划分网格.通过对孔边应力分布情况的分析,说明计算结果与实际装配问题的一致性.最后对过盈装配中出现的偏心问题和采用壳单元建立有限元模型出现的问题进行讨论.

基于ABAQUS的4V-105柴油机连杆有限元分析

连杆在柴油机中直接与活塞销、曲轴连杆颈连接,通过弹性接触传递力。有限元分析中接触问题一直是个难点,传统的有限元分析中对分析对象与构件间的接触问题,一般采用简化处理。利用ABAQUS有限元软件,采用接触法对4V-105柴油机连杆进行有限元分析,得出了接触面间的压力分布、连杆的应力分布及强度等,并对连杆进行了校核,结果表明,采用40Cr设计的连杆可以满足工作要求。

有限元分析系统ABAQUS中的特征技术

ABAQUS是目前最先进的大型通用非线性有限元分析系统,也是唯一应用了特征技术的有限元分析软件。通过剖析其特征技术应用的特点及其问题,对自主开发基于特征的有限元建模软件具有重要的参考价值。首先介绍了ABAQUS中基于零件和装配概念的有限元模型的建模方式,其次分析研究了ABAQUS前处理模块ABAQUS/CAE中的特征技术及其应用特点,具体分析并总结了其形状特征的分类及生成方法,剖析了ABAQUS中分析属性(分析类型、材料、载荷和边界条件等)与特征之间的关系,网格生成与特征之间的关系,最后指出了其特征技术应用存在的不足和缺陷,并给出了进一步改进的一些建议。

极端严寒天气降温工况污泥浓缩池有限元分析

为准确模拟圆形水池的受力特性,采用有限元软件中实体单元对某工程中污泥浓缩池进行建模,通过对其分析结果中弯矩及轴力计算值与计算手册静力计算表计算值进行对比,验证了模型有限元计算结果的准确性。据此建立实际工程有限元模型,并同时考虑低温环境下的水池内外温差进行分析,对本工程分析结果表明:采用实体单元能够较好模拟水池的力学性能,混凝土及钢筋的应力分布及温度应力形成的裂缝也能得到良好的体现;仅考虑满水工况下,钢筋与混凝土的应力处于较低水平;在考虑降温工况与静水压力共同作用的情况下,水池截面的竖向弯矩与环向轴力均有大幅度增长;带有附件的水池(连续走道板、挑檐、水槽等)建议采用较为精细的有限元建模。圆形混凝土水池设计中应采用加以考虑季节温差、极端天气下壁面温差的结构设计方法。

基于ABAQUS软件的三维桁架有限元分析

桁架指的是桁架梁,是一种格构化的梁式结构。ABAQUS软件是通用有限元分析系统,能对复杂的固体和结构的力学问题进行数值计算分析。基于ABAQUS软件对桁架结构进行了有限元分析。

基于ABAQUS的传统风格建筑钢筋混凝土梁-柱节点有限元分析

在传统风格建筑钢筋混凝土梁-柱节点抗震性能试验的基础上,采用ABAQUS非线性有限元软件对传统风格建筑钢筋混凝土梁-柱节点进行单调荷载作用下的有限元分析。通过对模型的有限元分析,得到了此类节点的变形图、混凝土受拉损伤分布图、最大主塑性应变云图和单调荷载作用下的P-Δ骨架曲线等。并且对节点体积配箍率、轴压比及上梁和下梁间距等影响此类节点抗剪承载力的主要因素进行了分析。结果表明:利用ABAQUS对传统风格建筑钢筋混凝土梁-柱节点的有限元分析结果与试验结果符合较好;随体积配箍率的增大,节点抗剪承载力提高幅度降低;随轴压比的增大,节点抗剪承载力和延性均得到不同程度的提高;上梁和下梁间距的变化对节点抗剪影响较小,考虑到上梁和下梁的协调性及建筑的美观性,建议在不影响建筑的美观基础上,上梁和下梁间距可以适当增大,以提高节点的抗剪能力。

ABAQUS壳单元在有限元分析中的应用研究

利用ABAQUS对一受话器插脚采用不同的壳单元类型进行了有限元分析和比较,并用ANSYS软件的模拟结果进行检验。结果表明:完全积分线性单元S4是一个通用的有限薄膜应变壳单元,它适合于大多数问题的分析,它对单元变形不敏感,没有沙漏模式;减缩积分二次单元S8R5对于小应变薄膜弯曲问题的模拟能给出精确解。还详细讨论了在板壳数值模拟中壳单元的选取方法以及一次单元与二次单元过渡应采取的方法。

基于ABAQUS的面板砂砾石坝三维动力有限元分析

建立了新的有限元分析方法,为准确合理地进行面板砂砾石石坝的三维动力有限元分析提供参考。在对砂砾石料的动力本构模型及其分析方法进行分析与选择的基础上,利用ABAQUS软件实现砂砾石的动力等效线性粘弹性模型,对一座已建成的高面板砂砾石坝进行了地震响应分析,重点分析大坝的反应加速度、动位移和残余变形等动力反应情况。结果表明:坝体在地震作用下的响应不强烈,但在顺河向地震作用下坝顶出现鞭梢效应,需采取相应的抗震工程措施。

基于ABAQUS的液压支架主体结构有限元分析

应用有限元分析软件ABAQUS,模拟计算和分析了两柱掩护式液压支架在顶梁扭转工况下主体结构的应力分布情况。分析结果为液压支架的设计和结构优化提供了理论依据和参考。

基于ABAQUS的某重型载货车驱动桥桥壳有限元分析

以某重型载货车驱动桥桥壳为例,运用CATIA软件建立重型载货车驱动桥壳的数字模型,并使用ABAQUS对桥壳各阶固有频率和各工况下的最大应力、变形值进行有限元分析,分析结果表明该桥壳具有足够的强度和刚度,且不会引起共振,为桥壳的设计和试验提供了理论指导。

基于ABAQUS的火灾下预应力混凝土双T板有限元分析

利用ABAQUS有限元软件模拟火灾作用下预应力混凝土双T板的温度场及变形,获得了在耐火极限规定时间下的截面温度分布及挠度发展过程,分析了预应力混凝土双T板在高温条件下的受力性能,得出了其不满足耐火极限要求的结论,提出了在工程实践中的改善措施。