基于ABAQUS的埋地管道动力分析前处理

利用ABAQUS软件强大功能,研究埋地管道在动力分析前需要的各项数据,进行地应力平衡计算,考虑管道自重的静力分析,以及求解边界的节点面积、节点反力、弹簧阻尼器参数、等效荷载力、节点法力和地震波数据处理,有了这些前期准备工作,才能进行下一步的动力分析运算。通过理顺建模、静力分析与各种数据之间的相互关系,希望能够为其他地震研究工作者提供一定的帮助。

基于ABAQUS刮板链轮有限元分析及优化

以石窑店矿业有限公司所用刮板输送机链轮为研究对象,分析了可能对链轮疲劳破坏产生影响的因素。采用SolidWorks进行刮板链轮链环模型的创建,使用ABAQUS软件进行链轮的有限元仿真,得到了链轮链环应力集中区域。为了研究不同因素影响刮板链轮疲劳破坏的重要程度,进行了“4因素、3水平”正交试验,对试验结果进行了极差与方差分析。结果表明:齿根圆弧半径是影响链轮疲劳破坏的关键因素,而齿形圆弧半径、短齿厚度和链窝弧半径对链轮疲劳破坏的影响较小。

基于Abaqus二次开发的复杂结构寿命计算平台

临界距离理论适用于计算复杂结构的蠕变疲劳寿命,但在工程实践中该方法的计算效率很低。为解决这一问题,使用Python语言对Abaqus软件进行二次开发。所开发软件可以使用临界距离法计算结构的蠕变疲劳寿命,并提供多种功能以提高分析效率,包括模型信息提取、材料参数导入和计算结果输出等。通过对某型高压涡轮叶片进行分析计算验证了软件适用性。结果表明该软件可以有效简化临界距离法的步骤,实现对复杂结构蠕变疲劳寿命的高效计算,具有一定工程价值。

基于ABAQUS镜像铣削铝合金表面残余应力有限元分析

为了分析铣削工艺参数对铝合金的已加工表面残余应力的影响,借助金属切削有限元分析等相关理论,以6061铝合金为工件材料,建立了铣削加工的有限元模型。采用单因素法对6061铝合金进行镜像铣削仿真,并分析不同的主轴转速、铣削深度、铣削路径对加工的表面残余应力的影响。研究表明,在铝合金6061加工过程中,对工件表面残余应力影响因素由小到大依次为铣削深度<铣削路径<主轴转速,铣削深度对已加工表面残余应力影响较小,主轴转速对已加工表面残余应力影响最大,镜像铣削最优组比普通铣削形变位移减小33%。

基于ABAQUS的微织构刀具切削钛合金仿真研究

构建无织构刀具和呈微凹坑、平行槽、垂直槽、斜向槽形貌的微织构刀具模型,并利用有限元分析软件ABAQUS研究了微织构刀具对钛合金车削过程的影响。通过分析不同形貌微织构刀具在切削过程中的切削力、摩擦系数、切削温度和工件表面残余应力,确定了较优的微织构形貌;研究了切削速度对微织构刀具切削钛合金性能的影响。结果表明,微织构刀具能有效降低切削力、摩擦系数和切削温度,使工件表面残余应力由拉应力转变为压应力,其中垂直槽微织构刀具能最有效地改善切削质量;随着切削速度的提高,切削力和切削温度增大,摩擦系数减小,工件表面残余应力由压应力向拉应力转变并有增大的趋势。

基于ABAQUS的新型密拼叠合板承载能力比较研究

为优化密拼式叠合板侧向拼缝处的连接构造,设计一种在拼缝处设置抗剪键槽的密拼式钢筋桁架叠合楼板。利用ABAQUS有限元软件对7个密拼叠合楼板进行四点弯曲模拟研究,针对普通密拼式叠合板与不同形式的抗剪键槽密拼式叠合板的承载能力进行对比分析。结果表明:新型密拼式叠合楼板的承载能力较好,相较于普通密拼式叠合板提升了17%左右;当达到极限荷载时,其内置钢筋所受应力明显低于普通密拼式叠合板。通过对不同开槽形式叠合板的受弯性能进行对比分析,明确了新型抗剪键槽叠合板拼缝处设计的合理性,为新型拼缝叠合楼板在工程实践中的应用提供了理论依据。

基于ABAQUS的气动潜孔锤球齿碎岩及布齿优化

为提高坚硬地层大直径潜孔锤的破岩效率与使用寿命,运用ABAQUS软件建立了球齿碎岩仿真模型,对比分析?18 mm球齿在不同钻进参数下冲击切削碎岩过程中的破碎比功、侵入深度、破碎范围与应力影响范围等曲线,优选钻进参数和布齿。分析结果表明:当钻压为1.2 kN、冲击功为30 J时,对岩石的破碎效率较高,球齿入岩的位移可达0.67 mm,并对岩石进行应力界限划分,得出应力影响范围为43.4 mm;通过双齿冲击切削模拟确定了较为优秀的圈距与间距:圈距取47.4 mm,间距取43.4~51.4 mm;考虑到球齿的磨损,利用圈距与间距对?711 mm大直径潜孔锤进行了优化布齿。

基于OpenSEES和ABAQUS有限元模型的剪力墙拟静力试验研究

为保证模拟精度并提高钢筋混凝土剪力墙有限元模型计算效率,分别采用ABAQUS软件和OpenSEES软件建立精细化和简化有限元模型,对1个足尺钢筋混凝土剪力墙试件拟静力试验进行数值模拟分析,从试验现象、破坏模式、裂缝发展趋势、应变、滞回曲线等方面进行对比验证。结果表明:在保证模拟精确度的前提下,ABAQUS精细化模型在裂缝发展、墙体损伤等方面与试验现象吻合较好,但模型计算时间较长;OpenSEES简化模型在滞回曲线方面模拟结果与试验结果吻合更好,误差在5%以内,并显著提高了计算效率。

基于ABAQUS的积水路面轮胎滑水性能研究

随着道路交通网络的不断发展,行车安全已经成为当今社会关注的焦点之一。特别是在恶劣天气条件下,如:雨天,车辆在积水路面上高速行驶时,由于动水升力的存在,很容易出现“滑水”现象,从而导致事故的发生。文章深入分析了轮胎在积水路面上的滑水性能,以提高车辆的行驶稳定性和安全性。首先,使用ABAQUS建立205/55R16子午线轮胎有限元模型,并且对其进行了静力学分析。接着,基于流固耦合方法,构建了一个包含轮胎、水层和路面的复杂耦合模型。在这个模型中,考虑了轮胎充气压力、水层厚度、轮胎垂向负载以及胎面磨损4个关键因素。有限元模拟分析结果表明,轮胎充气压力和垂向载荷的增大都会导致车辆在积水道路上的极限滑水速度增大;相反,胎面磨损和水层厚度的增大,则会导致车辆在积水道路上的极限滑水速度减小。其中,充气压力对滑水性能影响较大,相同条件下,车辆的极限滑水速度从1.7 bar下的72.43 km/h上升到了2.9 bar下的102.23 km/h。所以,雨天适当增大轮胎充气压力更有利于车辆行驶安全。

基于ABAQUS二次开发的钛合金自锁螺母收口过程研究

为探究钛合金自锁螺母收口工艺参数对收口区域成型规律的影响,基于ABAQUS建立钛合金TC4自锁螺母收口成型过程的有限元仿真模型,对ABAQUS进行二次开发以实现前处理过程的参数化,建立GUI界面从而有效减少收口过程有限元仿真模型建立所需的时间与精力,提高有限元仿真效率。仿真研究结果表明:增大收口量与收口点高度能够显著提高自锁螺母变形程度,从而提升产品的锁紧性能。

基于ABAQUS仿真的高速电梯曳引机主轴校核与分析

主轴是高速曳引电梯的重要组成部分,在电梯工作中要承受不同扭矩和变化载荷的冲击。在曳引机主轴的设计中,利用ABAQUS软件对主轴进行有限元分析,首先,构建了主轴三维模型,依据主轴实际工作中的环境变量简化出两种工况:主轴平稳运转没有偏心力和出现偏心力。其次,分别对主轴进行校核,并进行模态分析以确定主轴系统和模态振型的固有频率,可以准确得出各阶振型,仿真结果显示主轴设计是有效的。最后,通过现场电梯主轴的安装与调试,验证了有限元仿真分析的结果,试验证明:利用ABAUQS软件对电梯曳引机主轴进行校核分析是合理可行的。该方法适用于其他轴类零件的设计校核。

基于ABAQUS的固体火箭发动机壳体外压屈曲分析

利用有限元分析软件ABAQUS对固体火箭发动机壳体进行外压屈曲分析。通过理论公式计算结果和有限元计算结果对比,当光壳体长径比不小于8时,有限元计算结果和Mises公式计算结果的误差在2.7%范围内,验证了有限元计算方法的准确性。采用有限元计算方法分析了带不同定心部壳体的屈曲性能,可以看出:相较于增加定心部的轴向长度,增加定心部的厚度对壳体抗屈曲性能的提升更为显著;定心部位置越靠近壳体中间,壳体的抗屈曲性能越好;定心部尺寸的约束下,由中间1个定心部增加到三个定心部均布,壳体临界失稳压力增加了36.1%。

基于ABAQUS的“Y”字型钢柱稳定性分析

以广深港高铁虎门站站房改扩建及配套工程项目为背景,对该项目中应用的“Y”字型钢柱稳定性进行分析。采用ABAQUS软件对“Y”字型钢柱稳定性进行数值模拟,分析了“Y”字型钢柱的截面性质、应力分布、屈曲模态和失稳机理。通过模拟结果可知,该结构薄弱点出现在钢箱梁与左右两根钢斜柱的连接处,设计及施工时应采取加强措施。三角形整体结构传力路径十分合理,在正常使用及一定程度上的超重加载时仍能保持良好的整体形态,可以保障使用安全。

基于ABAQUS的变电站GIL管廊基坑边坡稳定性分析

气体绝缘金属封闭输电线路综合管廊工程(gas-insulated rnetal-enclosed transmission lines,GIL管廊)以其安全、可靠的优势,广泛应用于城市变电站建设。GIL管廊安全施工的前提是保证开挖基坑边坡稳定。基于Mohr-Coulomb强度准则,采用ABAQUS模拟上软下硬地层GIL管廊土方开挖边坡地层变形情况,利用地应力平衡法和强度折减法确定边坡安全系数,验证工程支护方案的合理性,进而分析边坡失稳机理,为边坡地层变形预测、支护方案确定提供参考。结果表明,ABAQUS可以有效模拟强度折减;加固后边坡的最大位移减小60.5%,地面沉降不再出现,安全系数由原来的0.987提高至1.527,增大54.7%;上软下硬地层边坡开挖时,上部软弱土层形成按地层分布的多个潜在滑移面,下部岩层会以楔形体滑移模式对坡脚形成挤压作用。

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。

从单轴拉升试验解析Abaqus有限元仿真数据的可靠性研究

参考国家标准GB/T 1040.2-2022《塑料拉伸性能的测定第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件》制作实验片材并进行拉伸测试,将采集得到的引伸计位移和实验机荷载进行对数转换,得到Abaqus模拟所需的真实应力与真实应变参数.将材质属性于Abaqus有限元分析软件内进行建模,并施加一端约束,一端线性位移的边界条件.将模拟求得的应力与应变和实验中采集的应力与应变进行比对分析,得出Abaqus对于单轴拉伸实验具有较好的还原性,其模拟结果与真实数据较为接近,且应力集中和断裂点判断较为准确.

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。

基于ABAQUS软件的采煤机行走轮应力分析

介绍了一种四行走轮采煤机行走轮机构设计方案,并以此为基础,通过ABAQUS进行仿真模型构建,通过有限元分析方法,从弯曲应力和接触应力两个角度验证四行走轮采煤机行走轮机构运行时行走轮应力分布特点,初步确认设计方案的有效性。同时,为进一步确认四行走轮采煤机行走轮机构设计方案的应用成效,研究中还会将设计方案应用于工程实践。

基于ABAQUS软件ELBOW单元的LNG管道有限元模拟

本文运用ABAQUS软件中的ELBOW单元进行LNG管道有限元模拟,并与CAESAR II计算结果对比,最大应力出现在Π型弯下侧弯头处,差值比小于5%,可见ELBOW单元可用于管道应力分析。进一步分析了管道温度对应力的影响,结果表明,温度变化对二次应力和操作应力影响较大,对一次应力无影响。

基于ABAQUS软件的深海抗拔桩系泊工况研究

抗拔桩是海洋工程中应用较多的锚固基础。为更好地认识及发挥抗拔桩的承载性能,基于验证的三维桩-土模型及相同的荷载和拉拔角度,应用ABAQUS软件对桩-土模型进行有限元数值模拟,获取各工况下抗拔桩的位移曲线及弯矩图,分析系泊点位置变化及不同系泊点数量情况下抗拔桩的承载性能。分析结果表明:在角度为30°的斜拉荷载作用下,当桩头处设置有系泊点,抗拔桩的承载性能较弱;随着系泊点位置沿桩体方向深入,其承载性能呈增加趋势,随着系泊点数量的增加,桩体的位移、弯矩峰值及系泊点处桩体变形逐渐减小,即抗拔桩承载性能呈增加趋势;当系泊点位置达到一定的深度之后,桩体承载性能增加趋势减缓。