基于ABAQUS的陆上风机基础混凝土结构加固体的水化热数值模拟分析

风机基础混凝土结构加固体的尺寸较大,浇筑过程中温度峰值较高、升温速度快,外表层散热迅速,极易产生收缩裂缝。利用ABAQUS二次开发平台,编制了从基础到加固体浇筑的全周期水化热温度与应力的数值模拟程序,计算结果表明,加固体表层的应力超过允许应力值的程度与实际裂缝情况较符合,可为陆上风机基础混凝土结构加固体的水化热温度控制和收缩裂缝控制提供施工指导,对同类工程的优化加固设计方案和施工具有参考价值。

基于ABAQUS的灌注桩竖向承载力模拟分析

作为一种常见的地基处理方式,灌注咬合桩在深基坑领域中应用广泛。为了评估和预测灌注咬合桩的竖向承载力,结合中国铁建华南总部大厦基坑工程咬合桩情况,提基于ABAQUS数值模拟方法进行灌注桩竖向承载力模拟分析。通过混凝土桩与钢筋混凝土桩的交叉连接,对灌注桩的竖向承载力进行分析。研究结果表明:在地应力和周围土压力的作用下,咬合桩主要应力分布在钢筋混凝土桩中部和交叉连接处。通过工程桩基承载力与预测值进行对比,检验了咬合灌注桩模拟结果的可靠性。

基于ABAQUS的深大基坑土方开挖有限元模拟分析

深大基坑土方开挖与施工阶段面临着土体的稳定性不佳、施工管理具有风险等多种问题。利用ABAQUS有限元软件进行不同工况下土方开挖建模,提出了一种深大基坑分层开挖模拟方法。模拟结果表明,基坑开挖至工况一时,若不设钢筋混凝土支撑底面,其基坑底部会产生向上约10 mm的土体凸起位移,施工支撑成型后,基坑位移减小6 mm;此外,随着开挖深度进一步增大,土体中部基坑位移云图辐射面积增大,且基坑回填具有减小基底应力和位移的作用。该研究可为深大基坑土方开挖工程的设计和施工提供理论参考。

基于ABAQUS碎石土隧道稳定性数值模拟分析

近年来,随着国家对基础设施的投资建设力度不断加大,出现了许多穿过复杂地质山体的隧道施工。本文以贵州小白岩和将军山隧道洞口施工为背景,研究隧道开挖施工时在碎石土地质条件下施工时隧道围岩的受力情况,重点分析了该段隧道洞口由碎石土造成的围岩稳定性较差、开挖易发生坍塌等问题。在模拟隧道受力时,主要采用ABAQUS软件进行受力分析,对比不同条件下隧道碎石土围岩的变化规律和失稳模式,探索隧道进口段快速进洞施工方法,为实际施工提供借鉴。

基于ABAQUS数值模拟法降雨条件下的边坡稳定性分析

针对现场勘察常见的滑坡问题,文中以室内试验测定的力学参数为基础,通过ABAQUS模拟软件建立滑坡地质力学模型,研究滑坡过程中力学特性,针对天然情况以及暴雨状态下边坡的稳定性以及滑动区岩土体的位移场、塑性区进行边坡的稳定性分析。结果表明,以坡顶处位移突变和塑性区是否贯通为评价标准时,边坡稳定安全系数最贴近实际工况,降雨后的安全系数急剧下降说明边坡有必要进行支护。

辅助治疗股骨干骨折缺损数值模拟分析

针对股骨干断裂骨折患者手术治疗康复治疗问题,使用医学影像处理和逆向工程技术,依据股骨CT扫描数据,重构股骨干2mm横断缺损和股骨干10°楔形缺损断裂模型。为了分析接骨板、螺钉应力、应变变化规律及股骨整体应力集中状况,在700N轴向载荷和15N·m扭转载荷条件下,建立锁定型和锁定加压型接骨板数值模拟系统进行数值模拟分析。结果发现:锁定加压型内固定系统适用于股骨干2mm横断模型,螺钉不易发生失效断裂;锁定型内固定系统适用于股骨干10°楔形缺模型,螺钉未出现失效断裂现象,便于患者康复。

钢结构梁柱加固节点框架损伤演化过程数值模拟分析

为研究不同因素对钢结构梁柱加固节点框架演化过程损伤的影响,选择4个钢结构梁柱加固节点框架试件作为实验对象,在其他条件不变基础上,改变试件轴压比、钢盖板厚度以及混凝土强度,用ABAQUS软件对钢结构梁柱加固节点框架进行模拟,观察损伤演化过程的应力云图情况,并对屈服位移与峰值位移进行统计。结果表明:轴压比以及钢盖板厚度对受力性能影响不大,混凝土强度对受力性能影响较大,并且随着混凝土强度的增加,钢结构梁柱加固节点框架的承载力也在增加,在节点框架设计时,应适当增加混凝土强度,提高节点框架承载力。

水力压裂裂缝三维扩展ABAQUS数值模拟研究

油井岩石的水压致裂过程是多孔介质下的流固耦合过程。建立了水力压裂流体渗流连续性方程与岩石变形应力平衡方程,引入了二次正应力裂纹起裂及临界能量释放率裂缝延伸准则,考虑流体在裂缝面横向、纵向流动,采用有限元计算软件ABAQUS中的Soil模块模拟岩石水力压裂的三维复合裂缝起裂与扩展。通过其黏结单元设定裂缝延伸方向,编写用户子程序并嵌入ABAQUS主程序中,以确定初始地应力场、渗流场、随深度变化的孔隙度及随时间变化的滤失系数。从数值模拟结果可以得到水力压裂泵注不同时刻裂缝几何形态、缝内压力分布、岩石变形及其应力分布、孔隙压力分布、压裂液滤失量以及压裂液流体特性、排量、上下隔层应力差、滤失系数等参数对裂缝几何尺寸的影响。

基于ABAQUS的大体积混凝土水化热温度场的数值分析

为研究大体积混凝土结构施工过程中的温度场,以指导大体积混凝土施工方案,控制温度裂缝的产生。通过对ABAQUS进行二次开发,利用用户子程序UM ATHT来定义施工过程中水泥水化热的产生。对某工程筏板基础进行分析,通过对实测结果进行对比分析,验证程序的正确性。并比较筏板基础在蓄水养护及一般养护情况下的结果。计算结果与实测结果吻合程度较好,可以较好的计算大体积混凝土结构施工过程中的温度场。蓄水养护可以大大减少大体积混凝土结构表面温度的波动情况,从而使温度裂缝得到有效控制,研究结论对于今后类似大体积混凝土工程,提供参考建议。

激光辅助渐进成形工艺数值模拟分析

渐进成形具有工艺灵活、适应性强等优点,受到广泛关注。对激光辅助渐进成形工艺进行数值模拟,分析不同激光光斑大小和激光功率对激光辅助渐进成形工艺的影响。同时对比激光辅助渐进成形工艺和常温渐进成形工艺。通过分析,确认采用激光辅助渐进成形工艺可以提高零件的成形质量。

基于ABAQUS的板料成形数值模拟摩擦模型的二次开发

对近年来兴起的板料成形过程数值模拟新技术研究,提出了一种基于ABAQUS的板料成形数值模拟摩擦模型的二次开发及实现的方法。对于进一步研究板料成形摩擦模型,在基于ABAQUS的板料成形数值模拟中加入新的摩擦模型提供了一种途径。

基于ABAQUS的金属板料激光冲击成形数值模拟

在激光冲击波加载转换模型的基础上,以有限元分析软件ABAQUS/CAE为平台,对圆形板料进行了直线形轨迹和圆形轨迹多点冲击成形的数值模拟,探索了冲击轨迹、应力分布和板料变形之间的相互关系。数值模拟分析表明,对圆形板料进行多点冲击成形时,选择圆形轨迹是最佳的。根据模拟结果对铝合金板料试样进行了无间隔冲击成形的实验,获得了和数值模拟相同的成形结果,模拟和实验结果一致性较好。

基于ABAQUS梁单元的钢筋混凝土框架结构数值模拟

以三层两跨的钢筋混凝土平面框架结构的非线性受力全过程试验研究为背景,通过材性试验标定了混凝土和钢筋的材料参数,应用ABAQUS对钢筋混凝土框架进行有限元建模并对其进行数值模拟。在数值模拟中,框架结构采用梁单元建模。混凝土的受拉本构关系考虑受拉刚化效应,混凝土的受压本构关系考虑箍筋对混凝土的约束作用将素混凝土本构关系修正为约束混凝土本构关系。混凝土的本构关系分别采用ABAQUS自带的损伤塑性模型(CDP)、《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)推荐的本构关系。其中,规范推荐的本构关系采用两组参数,分别为根据材性试验测定的参数和规范推荐的参数,并分别将三者模拟的结果与试验结果进行了对比,表明采用经过参数标定的损伤塑性模型能够较好地模拟框架结构的受力行为。在缺乏试验的情况下,直接采用我国规范建议的混凝土本构关系,亦可较好地进行混凝土框架结构的数值模拟分析。

基于ABAQUS有限元数值分析的软弱煤岩体巷道锚杆孔底扩孔力学特征研究

针对松软煤岩体巷道锚杆支护时出现锚固力低、锚固力衰减速度快等问题,基于ABAQUS有限元数值模拟软件,模拟分析了软煤和砂质泥岩两种情况下锚杆孔底扩孔后的孔壁围岩力学特征。结果表明:在相同围压作用下,扩孔段直径与围岩的强度呈负相关关系;相同岩性条件下,扩孔段最大直径与围压大小也呈负相关关系;验证了在煤及砂质泥岩中能达到较好的扩孔效果。在井下现场采用研制的单翼扩孔装置,分别在软煤和砂质泥岩条件下进行扩孔锚固试验,软煤和砂质泥岩扩孔锚固力显著大于不扩孔状态的锚固力。

基于MATLAB和ABAQUS的螺旋钻杆参数优化与数值模拟

以螺旋钻杆输煤生产率为目标函数,利用MATLAB软件进行了螺旋钻杆结构参数的优化设计,使得优化后螺旋钻杆的输送能力显著提高,并在优化结果的基础上,应用ABAQUS软件建立了钻头钻进系统有限元仿真模型,并进行了钻孔成形模拟,获得了在最优转速钻孔时需要施加在钻头上的最大轴向压力及最大扭矩,为螺旋钻杆后续研究奠定了基础。从轴压及扭矩变化图线可知,轴压及扭矩的大小随钻头与煤体接触面的变化而变化,轴压及扭转力矩产生的急剧波动是钻进过程中煤体不连续性破碎造成的。

基于ABAQUS用户子程序UMAT的TGO氧化过程数值模拟方法(英文)

热生长氧化物TGO在高温环境中的形成一直是影响热障涂层系统(TBC)的重要因素。基于ABAQUS材料用户子程序UMAT建立了一个不同于目前有限元方法的数值模拟方案,以此模拟在高温氧化环境中热生长氧化物的生长形成过程,该分析方法突破了TGO厚度的限制。通过与目前权威研究结果比较分析发现,两者表现出较好的吻合度,说明该分析策略的正确性和有效性,为以后全面研究掌握热障涂层保护系统(TBC)的力学性能提供了参考和依据。

无氧化喷雾冷却数值模拟

针对热镀锌铝镁带钢的喷雾冷却过程,采用组分输运模型进行三维瞬态模拟,主要探究喷嘴的入口压力、喷雾角、质量流量等条件对带钢冷却的影响。结果表明,随着N 2和C_(5)H_(12)压力的增加,液滴平均直径减小,带钢中心冷却速率增加,且增加N 2压力对冷却速率的增益效果明显不如增加C_(5)H_(12)压力的;喷雾角在一定范围内增大时,带钢宽度方向温度不均匀性减小;随着质量流量的增加,壁面换热能力增加,带钢的冷却性能提升;使用ANOVA单因素分析法对各个因素的显著程度进行排序:C_(5)H_(12)压力>N 2压力>质量流量>喷雾角。

基于ABAQUS的地下连续墙板桩码头的三维有限元数值模拟

基于国际通用有限元软件ABAQUS,土体采用Mohr-Coulomb准则,对某地下连续墙板桩码头进行了三维有限元数值模拟,分析了地下连续墙板桩码头的应力和变形情况。

基于ABAQUS的桩土作用数值模拟可行性浅析

根据某试桩工程的现场试验资料,用ABAQUS软件模拟该实际情况,数值计算结果与现场测试结果相吻合,说明采用ABAQUS软件对桩土间相互作用的模拟是可行的。

西北一次强沙尘天气的数值模拟及其诊断

沙尘天气是干旱半干旱地区的主要灾害性天气,强沙尘天气对生命健康和生活生产造成严重损失。本文利用2023年3月18日至23日的国家气象信息中心地面观测数据、MODIS卫星数据及城市空气质量数据,结合后向轨迹模式(HYSPLIT)及大气化学模式WRF-Chem,对中国西北地区一次强沙尘天气的源地及其影响范围进行讨论,并着重分析中间站点张掖强沙尘天气的形成。结果表明:此次影响中国北方大部分地区的沙尘天气呈阶段性起沙,分别在19日、20日、21日于不同区域产生,传播范围与影响区域各异。河西走廊地区沙尘主要源于酒泉市的沙尘源,WRF-Chem模拟显示张掖站的PM_(10)浓度最高,达6966.7μg·m^(-3)。张掖的沙尘事件具有上游输入和本地扬沙的双重来源:一方面,酒泉市附近超过16 m·s^(-1)的近地面强西北风在不稳定层结影响下产生上升运动,将沙尘带至高空并向下游传播,在张掖3~4 km高度处沉降;另一方面,在上游沙尘输入前,张掖低层大气已不稳定,地面大风和风向辐合触发上升运动,扬起本地沙尘,进一步增强沙尘强度。