基于ABAQUS显式动力分析建筑幕墙耐撞击性能

随着GB/T 38264—2019《建筑幕墙耐撞击性能分级及检测方法》的正式实施,相较于GB/T 21086—2007《建筑幕墙》中规范性附录F,对耐撞击性能的检测制定了明确的分级与检测方法,其中软重物撞击装置的轮胎数量由两个调整为三个。本文通过现场实验和ABAQUS显式动力分析研究建筑幕墙软重物撞击装置的变化对幕墙试件耐撞击性能的影响,对比分析试验数据和模拟数据,发掘准确实施检测的评价指标。

用于ABAQUS显式分析梁单元的钢筋本构模型研究

为了满足结构在地震作用下进行非线性响应分析的需求,合理准确地把握钢筋混凝土梁柱杆件的弹塑性受力特性,建立用于ABAQUS软件显式分析的钢筋单轴本构模型。该本构模型合理考虑Bauschinger效应及加卸载规则,并基于ABAQUS用户子程序接口VUMAT对其进行二次开发,编制梁单元钢筋本构模型的计算程序,并对往复荷载下钢筋混凝土柱受力性能进行数值模拟。与ABAQUS自带的钢筋本构模型相比,所给出的钢筋本构模型能够较好地反映钢筋混凝土柱在低周往复荷载作用下的滞回性能及轴力-双向弯曲耦合性能,能够用于钢筋混凝土杆系结构在多维受力状态下的动力非线性响应分析。

ABAQUS显式分析梁单元的混凝土、钢筋本构模型

目的为准确模拟地震作用下钢筋混凝土梁柱构件的弹塑性受力特性,解决ABAQUS软件显式分析模块缺乏用于三维梁单元的混凝土本构模型及钢筋本构模型的问题.方法采用的混凝土单轴本构模型考虑了箍筋对混凝土的约束影响以及混凝土裂面效应的影响,钢筋单轴本构模型合理考虑了Bauschinger效应,利用ABAQUS用户子程序接口VUMAT进行二次开发,编制了用于显式动力分析的梁单元混凝土、钢筋本构模型的计算程序,并对往复荷载下钢筋混凝土柱受力性能进行了数值模拟.结果通过与ABAQUS自带的钢筋本构模型对比,验证了采用笔者给出的混凝土与钢筋本构模型能够较好地反映钢筋混凝土柱在低周往复荷载作用下的滞回性能以及双向弯曲耦合性能.结论数值模拟结果与试验结果吻合良好.笔者开发的混凝土、钢筋本构模型能够用于混凝土梁柱构件在复杂受力状态下的动力非线性响应分析.

ABAQUS显式算法的准静态加速分析方法研究

为了获得基于ABAQUS显式算法的准静态加速分析方法,通过ABAQUS显式算法对单片剪力墙在不同加载速度和不同质量放大系数条件下进行准静态加载模拟,并与隐式计算结果进行比较,得出加载速度和质量放大系数对计算精度的影响,并从能量角度分析质量放大系数对分析结果的影响。获得ABAQUS显式算法对准静态模拟的加速分析方法及建议。

基于Abaqus显式分析的行李箱盖关闭力分析

针对包括铰链、锁和密封条等机构在内的行李箱盖,用Abaqus/Explicit分析在快速关闭情况下各部位的受力状况,进而对其布局进行优化,以提高各机构的使用寿命.

曲轴滚压的显式动力学分析

建立了曲轴圆角滚压的显式动力学分析模型,得到了圆角部位应力沿层深分布规律,研究了进给量和滚压道次对残余应力分布以及数值方面的影响。结果表明:圆角滚压后产生了足够强度和分布区域的轴向压应力,有利于抵消曲轴工作状态下由弯曲载荷所产生的拉应力;残余压应力在一定范围内随进给量增加逐渐增加,此后随进给量增加不升反降;残余压应力在滚压过程中小幅波动,随滚压道次增多残余压应力波动范围逐渐减小,最后趋于稳定,增加滚压道次的意义在于稳定和保持已获得的残余压应力。揭示了圆角滚压可显著提高曲轴弯曲疲劳强度的原因所在,提供了理想进给强度和滚压道次的分析计算方法,为曲轴滚压工程实际合理选择工艺参数提供了参考和理论支撑。

结构动力反应分析的三阶显式方法

本文通过对传统动力反应分析方法的总结 ,阐明了建立隐式和显式方法的一般思路及数学本质 ,提出了使用系统位移反应向量三阶导数的隐式和实用显式积分方法— 3阶显式方法 ,分析了该显式方法的精度和稳定性 ,并对建立更高阶隐式和显式方法以及方法的精度和稳定性作了初步讨论。最后 ,通过算例对本文方法、文献 [1]方法和经典的常平均加速度法 (隐式方法、视为精确解 )的精度和稳定性进行了比较分析。结果表明 。

有阻尼体系动力分析的一种显式差分法

本文利用拉格朗日型的二次插值函数近似位移反应，建立了速度、加速度的差商近似公式，进而推得集中质量阻尼体系动力分析的一种显式差分法。该显式差分格式具有二阶计算精度，与目前常用的有阻尼体系动力求解的几种格式相比，具有明显减少计算工作量的优点。

液固两相饱和介质动力分析的一种显式有限元法

以经典的Biot液固两相饱和介质动力理论为基础,建立了以固相位移和液相位移为未知量的液固两相饱和介质动力分析的一种显式有限元法。该显式方法克服了隐式方法需要求解联立方程组的缺点,具有节省计算机内存空间和计算时间的优点,可以方便地应用于求解大自由度和介质非线性问题。算例分析表明,该方法具有较高的计算精度。

精确运动弹性动力学分析方法的显式表达

该文从柔性体的虚位移原理出发,建立精确运动弹性动力分析方法(Kineto ElastodynamicAnalysis)的一种新表达,其运动方程计入刚体大运动与弹性变形的非线性耦合项,整体坐标系下的单元运动方程采用显式表达,避免了在方程中采用旋转变换矩阵的导数,且方程形式及系统方程的组装方式都与基于瞬时结构假设的一般运动弹性动力分析方法保持相同,只需在一般运动弹性动力分析方程中添加几项便可得到该文方程。最后,给出平面连杆机构系统的详细表达。

三种介质耦联系统动力反应分析的显式有限元法及其应用

在笔者已建立的流体饱和多孔介质动力分析的显式有限元法的基础上 ,提出了可分析任意形状的流体饱和多孔介质 单相弹性固体介质 理想流体介质耦联的复杂系统的动力响应的显式有限元方法 .该方法建立的有限元方程列式具有解耦特征 ,不需求解联立方程组 ,因而极大地提高了计算效率 .将这一方法用于分析了考虑库水、坝、淤泥层和基岩这一复杂系统动力相互作用问题的斜坝面的地震响应 ,并给出了一些计算结果 .

动力反应分析的显式积分方法及其稳定性

Newm ark-更新精细积分法是动力方程求解的隐式的时域逐步积分法,其稳定性条件非常容易满足。与隐式方法相比较,显式积分方法不需要求解耦联的方程组,可以有效地减少内存占用和机时耗费。因此,根据显式积分方法的特点和优点,基于Newm ark-更新精细积分法的基本思想,提出其显式积分格式。对显式积分方法的精度与稳定性进行了初步的分析,指出该显式积分方法具有极好的稳定性,其精度比隐式积分方法的精度稍低。随着时间步长的增加,其精度优于传统的方法。

结构动力反应分析中的一种显式输入反演方法

本文简要总结、评述了结构动力反应分析中两类输入反演方法（脉冲函数法和直接时域法）的优 缺点，在此基础上通过应用文献［１］中提出的３阶显式方法，获得了一个关于结构输入反演问题的新解 法──显式直接时域法．新方法集合了脉冲函数法和直接时域法的优点，既可按显式求解动力微分方 程，又适用于非线性系统的动力反演问题．最后，通过算例对该方法进行了数值验证．

并行计算技术在结构显式动力分析中的应用

本文首先介绍了动力分析的求解方法,显式方法和隐式方法各自的优缺点。随后介绍了PKPM-SAUSAGE软件中对于梁、柱、剪力墙和楼板的模拟方法。由于时间步长和模型精细化处理后导致计算规模的增加,PKPM-SAUSAGE软件采用CPU+GPU并行计算技术,同时优化模型网格质量,实现了动力弹塑性分析效率的提升。

工程结构非线性动力响应数值分析显式积分格式的研究

工程结构非线性动力响应数值分析中时间积分的处理是其难点之一，它关系到此类动力响应分析程序的运算效率及分析精度。本文详细介绍了有限元直接积分法中显式积分格式及其稳定性条件。通过分析可看出，对于求解强冲击载荷作用下的非线性结构动力响应及波传播等问题，显式算法是一种好的选择。文中给出了各种类型单元稳定性条件下临界时间步长△tcrit的计算公式，并以数值算例给出了实现的步骤。

海上风电场单桩基础锥体结构冰荷载显式动力分析

针对渤海某3MW单桩式海上风电场进行了抗冰锥结构设计,并通过LS-DYNA软件对直立桩结构及加装的锥体结构冰荷载进行显式动力分析。通过分析冰排在直立桩和锥体结构前的破坏模式及破坏特点,获得冰力时程曲线及冰力值,将有限元分析结果与规范公式的计算结果进行对比分析。通过改变抗冰锥锥角,研究不同锥角情况下结构冰荷载的变化规律。结果表明,直立桩冰荷载数值分析结果与规范公式计算结果较为接近,锥体结构冰荷载数值分析结果与Ralston公式计算结果相差较小,冰荷载水平分量随锥角的增加而显著增大,而竖向分量则随之降低。显式动力分析结果可为单桩式海上风电结构抗冰锥冰荷载估算及锥体结构尺寸优化提供参考。

结构动力响应分析的三阶显隐式时程积分方法

基于泰勒级数展开式提出了一种用于结构动力响应分析的高精度时程积分方法,该方法假设t时刻的速度和加速度由t-Δt时刻、t时刻、t+Δt时刻的速度和加速度加权表示,并可根据求解需要调节权值,将积分算法构造成隐式格式或显式格式。通过理论分析和数值算例,计算讨论了该算法的稳定性和精度,确定了最佳的权值和允许的时间步长。结果表明:本文算法最高具有三阶精度,且具有振幅衰减率低、周期延长率极小等优点。最后结合一个铁道工程实例,表明本文算法适用于大型非线性动态响应的精确快速求解。

联合显式动力学与瞬态动力学对掘进机回转台的受力分析

针对掘进机回转台进行了受力分析,首先利用显式动力学分析软件LS-DYNA模拟了掘进机截割煤岩的过程,得到了截割头的受力情况。之后,建立了回转台的装配模型,将截割头所受阻力作为载荷条件施加上去,得到了回转台的受力情况,为进一步优化回转台结构奠定了基础。

基于ABAQUS显式算法钢筋本构模型的开发及应用

基于大型有限元软件ABAQUS提供的用户自定义材料子程序接口VUMAT,使用FORTRAN语言构建用于往复荷载作用下的钢筋混凝土构件非线性分析和合理考虑包辛格效应的多折线钢筋本构模型,扩充了在ABAQUS中适合钢筋混凝土结构建模分析的材料库。采用上述开发的用户材料子程序对已有研究者完成的钢筋混凝土构件的实验进行力学性能的数值模拟并进行对比分析。在此基础上,验证了所开发子程序的合理性及实用性。

基于ABAQUS的冲击荷载下钢框架的动力响应分析

冲击作用下钢框架的动力响应是一个复杂的非线性过程。运用ABAQUS显式动力分析模块建立了钢框架的有限元模型,采用参数化分析方法研究冲击块的冲击速度、冲击位置及冲击质量对钢框架柱在撞击下动力响应的影响。结果表明,采用数值模拟方法对钢框架柱在撞击作用下的研究结果符合能量守恒定律,结果具有可靠性。柱子的位移响应随着撞击质量的增大而增大;柱子的位移响应随着撞击速度的增大而增大;柱子的位移响应随着撞击位置的上升而增大。