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有限元分析的大坝变形混合模型

基于Hyper Mesh软件进行大坝有限元建模、网格划分、加入荷载及约束边界条件,采用ABAQUS有限元程序进行结构计算,并应用有限元分析法获得水位位移分量构建大坝变形混合模型。实例验证结果表明,该混合模型拟合较好,可作为大坝变形监控工具。

超深井套管三维弹塑性ABAQUS有限元分析

针对一个井深为7500 m的竖直油井套管地层中有若干段蠕变严重的盐岩层,在固井后,由于盐岩层蠕变对套管产生的压力引起套管产生过量塑性变形,进而被挤毁。工程单位要求对原设计方案进行三维有限元模拟验算,并要求依据所拥有的资料提出新的设计建议。为此,应用ABAQUS有限元软件对原设计方案进行了三维弹塑性数值分析,进一步对壁厚增加以后的套管进行了弹塑性数值模拟分析。计算内容有:①原设计外径为0.34m、内径为0.31 m的套管在内外液体压力以及对称的15°扇形区盐岩压力作用下的三维弹塑性分析;②新设计建议外径为0.35 m、内径为0.315 m的套管在内外液体压力和非对称的15°扇形区盐岩压力作用下的三维弹塑性分析;③将上述②的模型所处位置深度增加,即平移使其顶部深度达到6500 m时套管的三维弹塑性分析。结果表明,原设计套管厚度不能承受盐岩层所产生的较大压力梯度,而壁厚增加以后的套管设计承载能力能够满足工作环境要求。

古建筑木结构歪闪斗拱竖向受力性能的ABAQUS有限元分析

利用ABAQUS对歪闪斗棋模型进行竖向单调加载数值模拟,研究歪闪斗棋的竖向受力性能,及不同歪闪角度对斗棋的荷载-位移曲线、破坏形态和受力性能等的影响.研究结果表明:在竖向荷载作用下,歪闪斗棋的破坏形态与完好斗棋类似,为栌斗压溃破坏,且歪闪斗棋的破坏更加严重;荷载-位移曲线可用双折线模型表示;当歪闪角度为0°~6°时,斗棋的刚度及允许承载力随歪闪角度的增大而降低,最大降幅为30%左右.研究木结构古建筑歪闪斗棋的受力性能,对修缮、保护古代建筑具有深远意义.

古建筑木结构歪闪斗栱抗震性能的ABAQUS有限元分析

为研究歪闪斗栱的抗震性能以及不同歪闪程度对斗栱的滞回性能、承载力、刚度、耗能等性能的影响,以θ角度切削平板枋的方式来考虑斗栱的不同歪闪情况,并利用ABAQUS程序对歪闪斗栱进行了水平向循环加载数值模拟。研究表明:在水平向循环力的作用下歪闪斗栱产生整体滑移,馒头榫发生剪切破坏;滞回曲线呈现正反向加载不对称现象,歪闪角度越大,不对称现象越显著;侧向刚度及能量耗散系数随角度的增大而逐渐减小,但仍具有较好的变形能力和耗能能力。揭示了斗栱的歪闪程度对其抗震性能的影响,研究结果可为现存木结构的残损评估与修缮加固提供参考。

基于Abaqus有限元分析软件的材料力学辅助教学

该文介绍了Abaqus有限元分析软件在材料力学课程教学中的辅助应用,利用该软件可以分析材料力学中的一些复杂的应力分析问题,方便直观。该软件功能强大,使用方便,对于分析材料力学中构件的应力和变形问题有很大的优势。因此可以推广使用Abaqus有限元分析软件来辅助材料力学课程教学。

大跨度木结构梁竖向受力性能的ABAQUS有限元分析

通过利用ABAQUS有限元建模软件对大跨度木结构梁的竖向受力性能进行等比例有限元模拟,就木结构的竖向应力、应变、挠度的变化特点进行分析,并针对木结构挠度变化大的特点提出改进方案。本研究结果为大跨度木结构竖向受力性能的检测、鉴定提供参考。

均匀腐蚀油管剩余强度ABAQUS有限元分析

油管腐蚀问题日益严重,是影响油田生产安全的主要因素之一。其中,均匀腐蚀是导致油气管道失效的主要形式,但对于油管的腐蚀评价难以得出明确、直接的评价标准。因此,应用ABAQUS软件建立了20种均匀腐蚀损伤油管三维模型,模拟并得到了88.9 mm油管均匀腐蚀缺陷深度、位置、环向宽度、轴向长度对油管剩余强度的影响规律。研究结果表明:均匀腐蚀深度增加,油管剩余强度快速减小,均匀腐蚀深度0.5~2.0 mm范围内,外壁均匀腐蚀油管剩余强度下降约41 MPa,内壁均匀腐蚀油管剩余强度下降约33 MPa;与外壁均匀腐蚀相比,内壁均匀腐蚀更危险;当均匀腐蚀环向宽度逐渐增加(100—140 mm)时,油管剩余强度几乎处于平稳状态,整体上有轻微下降,当油管均匀腐蚀轴向长度增加(100—140 mm)时有相同的规律性特点。

YK3150E数控滚齿机立柱的ABAQUS有限元分析

以YK3150E数控滚齿机立柱为研究对象,利用Pro/E软件进行参数建模,将其模型导入ABAQUS软件中,根据立柱的受力分布和约束条件,真实模拟了其在工作过程中的受力环境,得到了立柱整体的最大受力值、最大受力位置以及X,Y,Z方向的受力情况。通过分析发现,立柱在X方向所受破坏是Z轴方向所受破坏的100倍,存在结构规划不合理情况,故通过优化立柱结构,可缩短产品的研发周期,避免材料的浪费。

预应力反力墙的ABAQUS有限元分析

文章采用有限元软件ABAQUS对某水工试验反力墙试验台整体模型及单片反力墙模型在不利荷载工况下的力学性能进行模拟,并研究了不同预应力及非预应力钢筋配筋率下墙体的开裂性能。研究表明:有限元分析能较好的模拟反力墙的受力、开裂过程;随着非预应力筋或预应力钢筋配筋率的减少,开裂应变逐渐集中在墙片受拉侧,刚度和开裂荷载均有所降低;预应力钢筋变化对墙体开裂性能影响较大。

小变位量弹塑性伸缩缝的ABAQUS有限元分析

应用有限元分析软件ABAQUS对一种新型桥涵伸缩装置-连续式弹塑性伸缩装置进行了应力分析,分析结果表明:在标准荷载下,随着温度的变化该装置应力分布情况良好,材料和结构完全可以满足伸缩量在60mm以下桥涵的使用要求。

深基坑变形的ABAQUS有限元分析

文中以湖南某深基坑为例,通过ABAQUS有限元模拟了初始应力、更改初始应力、堆土反压、增加预应力锚杆等工况,实测数据和模拟数据进行对比,分析了桩锚支护的变形规律,建立正确的模型,通过预测来指导后续的安全施工,取得了良好效果。

ABAQUS有限元分析在建筑物安全性评估中的应用

该文通过ABAQUS有限元软件[1]对重庆市轨道交通九号线观音桥站换乘通道工程对相邻既有建筑物观音桥车站的影响进行模拟,根据计算出的位移变化、内力变化、倾斜情况等对既有建筑物的安全性进行评估。该方法可定量分析拟建工程对既有建筑物的影响,既经济又可靠,具有较大的发展潜力,可广泛应用于安全性评估中,对后续设计、施工、风险控制提供了有益参考。

压力容器封头接管大开孔ABAQUS有限元分析

在封头大开孔范围超出常规设计要求同时具有接管外栽荷的情况下，通过ABAQUS对压力容器开孔接管区进行了有限元应力分析，得到了其受力特性和应力分布规律，并对其进行了应力强度评定。

再生混凝土棱柱体ABAQUS有限元分析

为了研究再生混凝土材料的力学性能并建立正确的再生混凝土棱柱体有限元模型,利用ABAQUS有限元软件模拟了一组再生混凝土梁棱柱体试件,对其进行模拟轴心受压分析,建模完成并分析,获取了该模型的荷载、应变和极限承载力等数据,并绘制了荷载-应变曲线图。结果表明有限元模拟结果与试验结果吻合较好,曲线基本一致,说明了该模拟所建立的再生混凝土棱柱体ABAQUS有限元模型有一定的可靠性,在一定程度上具有参考性。

基于ABAQUS旋转防喷器胶芯的非线性有限元分析

旋转防喷器(RBOP)是欠平衡钻井中必不可少的安全保障设备,其中胶芯是旋转防喷器(RBOP)的关键部件和密封单元,其密封性能决定了旋转防喷器(RBOP)的密封能力。研究了旋转防喷器胶芯的工作机理及故障,依据国家标准和专利建立了胶芯的三维模型。通过分析研究,选择了适合胶芯材料的本构模型Yeoh模型,通过橡胶材料的单轴拉伸试验所获得的实验数据,使用ABAQUS软件拟合出本构模型的待定系数;在ABAQUS软件中建立钻杆与胶芯接触的三维力学模型,研究计算在不同井压下,钻杆与胶芯之间的接触压力大小和变形情况,得到了不同井口压力下,胶芯密封压力的变化规律——当井口压力逐渐增加时,胶芯内锥面开始发生变形,变形随压力的增加而增大,同时,内锥面和主密封面接触发生应力集中的现象;分析了井口压力为0时,钻杆接头通过胶芯内孔时,胶芯接触压力情况,得到了接触压力在胶芯内锥面各个节点的变化规律,为胶芯的失效分析和设计制造提供了理论依据。

基于Feon-Abaqus的杆梁混合结构的有限元分析与应用

由于不同类型单元的结合处其结点自由度不一致,在杆梁混合结构的内力分析过程中整体刚度矩阵的集成存在效率较低、存储空间较大等问题.Feon框架采用的集成方式在运算速度和存储经济性等方面仍存在改进空间,且Feon目前仅能处理线性情形.Abaqus虽能处理各种非线性问题,但缺少针对混合结构的参数化建模解决方法.将Feon与Abaqus进行结合,可以为杆梁混合结构的线性及非线性有限元分析提供更为有效的方法.该文首先改进Feon中整体刚度矩阵的集成方法,新方法显著减小了计算中的过渡矩阵和最终刚度矩阵规模,提高了处理速度和存储经济性.其次基于对Feon框架的改进,提供了在Python平台上直接对杆梁混合结构进行有限元分析的方法,将处理范围由线性拓展到非线性,并编写了相应的Feon-Abaqus转换程序,提供了Abaqus处理混合结构参数化建模解决方法.最后通过算例验证了改进方法在确保计算精度的同时能提高计算速度,验证了基于Feon-Abaqus在杆梁混合结构线性和非线性分析中的有效性.

基于ABAQUS的振动筛大梁裂纹有限元分析

为研究振动筛大梁正常工况与产生裂纹后的振动状态的差别,以AHS3661型振动筛大梁为研究对象,对其进行了有限元的模态分析和受迫振动分析。结果表明:在无裂纹情况下大梁受迫振动的模拟最大应力为89MPa,最大位移接近10mm,与现场实测情况相符,验证了有限元分析的有效性;大梁近激振器处存在5mm未贯穿钢板裂纹时,大梁受迫振动最大位移达到19.5mm,最大应力位于裂纹处,数值为201MPa;大梁近激振器处存在10mm贯穿钢板裂纹时,大梁受迫振动最大位移达到93.4mm,最大应力升高至577MPa;大梁中部存在5mm未贯穿钢板裂纹时,大梁最大振幅为18.3mm,最大应力位于裂纹处且数值达到291MPa;大梁中部存在10mm贯穿钢板裂纹时,大梁最大振幅为27.8mm,最大应力位于裂纹处,数值为482MPa;总体而言,大梁产生裂纹后,大梁的模态振型发生改变,固有频率上升,大梁的振动幅值出现增大,裂纹附近产生显著高于其他区域的应力。研究结果可作为现场实际故障诊断的理论参考,为振动筛预防维修提供一定依据。

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。

水库大坝不同防渗体ABAQUS有限元模拟分析

坝体防渗加固是当前地方性水利工程面临的主要问题之一。以山东临沂河西水库为分析对象,利用ABAQUS有限元模拟分别对黏土心墙和复合土工膜心墙在应用后的各项参数进行了对比分析。经对比,发现复合土工膜心墙在抗变形、防渗效果、降低浸润线高度等关键参数中均表现较好,其中防渗效果更是出现了一个数量级的差距。