基于MSC.Marc二次开发进行粘弹性问题分析

初步探讨基于MSC.Marc的粘弹性问题分析,通过MSC.Marc软件开放式程序接口开发了任意个(n≥2)开尔文模型串联的广义开尔文模型,并通过算例说明了开发的子程序的合理性和可行性。现有文献采用应力张量表示的粘性变形有限元计算式隐含假定了球应力与应力偏量产生的粘性变形规律相同,对于复杂的工程材料而言,这种假定并不总是合适的,这在工程问题粘性分析时值得注意。

基于MSC.Marc二次开发功能的玻璃析晶研究

玻璃在成形过程中的析晶现象对玻璃的性质有重要影响,利用MSC.Marc软件的二次开发功能研究了玻璃压延成型中的析晶问题,介绍了MSC.Marc软件子程序接口及开发方式。利用经典的尤曼析晶模型,编写了相应的UGRAIN子程序,并进行了算例分析。推测出玻璃成型中析晶温度的大致范围,分析了过冷度与玻璃析晶的关系。为玻璃压延成型工艺参数的优化以及深化玻璃晶化理论的研究提供了依据。

基于MSC.Marc软件二次开发的岩土流变分析

流变是岩土材料的一种重要的力学性质,合理地分析和模拟材料的流变对结构施工期和运行期的变形和应力控制十分重要.由于流变计算较为复杂,目前常需借助一些相关的计算软件来实现.本文首先介绍了流变分析的相关理论,然后以有限元分析的商业软件MSC.Marc为基础,进行二次开发,编制相关的计算子程序,来实现流变计算.以某抽水蓄能电站的堆石坝为算例,根据计算的结果对开发的程序进行了验证,表明开发的程序可以应用于实际工程.

基于MSC Patran的飞机结构战伤快速修理程序

为使用模块化方法实现飞机结构战伤的快速修理,以MSC Patran为平台,利用其二次开发语言PCL和模型日志文件,通过自动加载编译函数文件、参数化建模、用户自定义菜单和图形界面、自动提交分析和读取结果等技术,开发飞机结构战伤快速修理程序.使用此程序分析几个典型案例,结果表明该程序不仅能满足多数飞机结构战伤修理的要求,而且可以大大缩短修理时间.

Marc二次开发在混凝土徐变问题中的应用

利用通用商业有限元软件Marc提供的用户子程序,对Marc进行了二次开发,将混凝土徐变的指数函数模型和混凝土弹性徐变方程的隐式解法引入Marc,实现了混凝土徐变问题的有限元求解,并在此基础上探讨了混凝土坝徐变应力的施工仿真问题在Marc中的实现,算例表明该方法是可行的.

对Marc软件进行二次开发及其在地下结构中的应用

采用Fortran语言和Marc软件内部相关命令,对Marc程序的粘弹性计算分析功能进行了二次开发,以扩大Marc软件对地下工程计算分析的适用性和应用范围。针对广义Kelvin模型编写了接口子程序,以模拟分析岩石和土体的蠕变现象,应用于地下结构的分析计算。通过检验算例说明了开发思路和接口子程序的正确性,并对地下结构中的隧道开挖进行了三维实例分析,结果符合隧道开挖变形规律,从而也说明Marc程序是分析岩土工程问题较理想的工具软件,具有广泛的适用性。

MARC软件在钢筋混凝土结构开裂分析中的应用与二次开发

在大型通用有限元软件MARC提供的数值计算环境和二次开发接口的基础上,引入了混凝土的三折线软化模型,模拟钢筋与混凝土相互作用的双弹簧模型,建立了一个适合于进行钢筋混凝土结构开裂分析的数值模型,将其应用于三峡泄洪坝段深孔的非线性分析中,取得了较好的计算结果。

基于Marc二次开发技术的板带轧制过程模拟

借助Python语言和Marc的良好交互性,利用Marc的二次开发功能,建立了板带轧制过程的有限元分析模型,并利用该模型模拟了二辊轧机冷轧板带过程,模拟结果与实验结果比较符合。

MSC.Patran二次开发在预拉伸消减淬火残余应力中的应用

以MSC.Patran为二次开发平台,以Marc为求解器,充分利用PCL语言批处理命令的功能,通过制定自定义菜单和图形界面,开发了铝合金厚板残余应力分析软件系统,实现了预拉伸消减残余应力过程的前处理(几何建模-网格划分-边界条件施加及淬火残余应力到预拉伸初始条件的映射-材料属性定义)-分析-后处理等一系列工序的自动化和参数化.结果表明:该系统计算结果准确,误差率最大仅为8.5%,使用方便,大大提高了分析效率.

基于MSC.Patran的飞机典型耳片结构强度校核系统设计

建立飞机典型耳片的参数化建模系统,在进行非线性有限元分析结果的同时,也利用工程方法对飞机典型耳片的承载能力进行计算,得到2种典型耳片结构的强度校核结果。文章利用MSC.Patran二次开发功能,通过编译语言加载PCL(PATRAN Command Language)语言函数文件,开发了用户自定义菜单、图形界面和读取结果等功能,从而开发了飞机典型耳片结构强度校核系统。使用此系统对某些典型耳片结构案例进行分析,结果表明该程序不仅能够满足较大范围内的各种飞机典型耳片结构的强度校核要求,而且还可以大大提高飞机设计者的工作效率。

基坑开挖过程的Marc二次开发

探讨基于Marc有限元软件的基坑开挖过程,通过Marc有限元软件开放式程序接口,开发了Uactive用户子程序,实现了对基坑开挖过程的数值模拟,并通过简单算例说明了开发的子程序的合理性和可行性。

基于Marc与粒子群算法的焊接参数多目标优化

高效、低变形和低残余应力焊接技术对焊接质量至关重要。采用粒子群与有限元相结合的方式,以焊接残余应力、焊接变形量和焊接工时为优化目标,经过多目标粒子群算法全局寻优搜索,并结合有限元软件Marc的二次开发对关键参数组合的焊接过程进行了热力耦合分析,建立了焊接工艺参数与焊接质量的关系方程,得到了最优工艺参数组合。实验结果表明:优化后的焊接参数与优化前相比,焊接变形量和残余应力降幅分别为10%和18.4%,工时降低了2.4%。研究结果对高效获取最优参数组合具有一定理论意义。

泡沫夹层结构力学性能的非线性有限元分析

泡沫夹层结构因其较高的比刚度及比强度,在各领域得到广泛应用。但由于泡沫在受力过程中呈现较强的非线性,且相对其它常用材料强度较小,需对泡沫进行材料的非线性分析,才能更准确地判断泡沫夹层结构在应用中所体现的力学性能。本文根据泡沫材料呈现的相关性能,定义了该材料的非线性本构关系,并利用MSC.Marc二次开发用户子程序接口将该本构关系写入,而且引入了针对泡沫材料的三参数广义强度准则,建立了泡沫材料的非线性有限元计算模型。通过铝面板泡沫夹层结构的平拉、平压、剪切实例分析并结合其它分析方法与实验结果进行比较,论证了该泡沫材料非线性有限元模型的准确性,同时证实了广义强度准则在泡沫材料上的适用性,为泡沫夹层结构研究与应用提供了依据。

基于区间的土体参数敏感性分析方法研究

将一种新的工程结构不确定性分析方法——区间分析方法溶入工程参数的敏感性分析之中,获得了一种新的工程参数敏感性分析方法,进一步拓宽了区间分析方法理论的应用领域.给出了土体参数敏感性因子矩阵求解的区间分析过程,依据区间分析给出了参数区间和决策目标区间的确定方法.基于MARC软件进行了二次开发,实现了Duncan-Chang非线性弹性模型以及与Fortran程序的相互调用功能.通过工程算例验证了该方法的合理可行性,并与文献的结果进行了对比.

抛物面天线反射面参数化建模与热变形优化分析

为更好地分析卫星在轨运行期间天线主反射面热变形对天线性能的影响,应用PCL,对MSC.PATRAN/NASTRAN进行二次开发,将参数化建模、抛物面拟合、型面精度分析引入有限元计算,并对某大口径复合材料天线主反射面在均匀温度场下的热变形进行了数值模拟,优选出合理的铺层方式,获得了变形后的天线性能指标.研究结果表明:数值模拟探索出适合于在轨卫星天线减少热变形的铺层设计方法,所获变形值、抛物面拟合参数、型面精度误差等结果符合设计要求,为复合材料天线主反射面的设计应用提供了依据,同时解决了通用CAE软件无法预估热变形对天线性能影响的问题.

三峡升船机塔柱联系梁三维有限元内力计算

三峡垂直升船机塔柱纵、横向联系梁在塔柱连接以及整体结构联合受力中起着非常关键的作用,梁的配筋设计是塔柱土建结构配筋设计的重要环节。采用三维实体单元对塔柱结构进行静力分析,直接应用有限元结点力计算梁内力,比常见的应力积分法的精度提高1阶,而且避免了角点应力奇异性带来的误差。该方法基于MARC软件二次开发,不需要编制有限元计算程序,操作简单,编程容易,是三维实体单元计算梁结构内力的实用方法。同时,针对升船机塔柱联系梁数量多、工况复杂的特点,提出从数据准备、内力提取、拉力计算到应力成果显示的程序自动化操作方法,大大减少了人工工作量。

舱口盖参数化建模程序设计

为了快速建立船舶舱口盖有限元模型,进行结构强度分析,针对舱口盖的结构特点和手工建模流程,利用MSC.Patran二次开发技术,设计开发参数化建模程序,有效提高舱口盖结构强度规范校核效率。

PMI泡沫夹层结构的材料非线性分析

根据泡沫材料相关性能数据,定义了该材料的三维非线性弹性本构关系。利用MSC.Nastran600解算器中的用户二次开发程序接口,采用fortran语言将该本构关系写入,建立了泡沫材料的非线性有限元计算模型。采用该模型对铝面板泡沫夹层结构进行了实例分析,并将线性、弹塑性分析结果与实验结果进行了对比,验证了该模型的正确性。

港口连续卸船机结构有限元分析中的模型旋转技术研究

针对某系列港口连续卸船机,结合MSC.Patran前后处理器和MSC.Acumen平台实现了该系列卸船机有限元分析的前处理,并将模型旋转方法应用于卸船机有限元分析中,借助该方法从基本模型旋转产生各种工况需要的计算模型,设定载荷和工况后进行批处理分析,避免了手工分析大量重复的前处理工作。

平板加热虚拟试验

针对平板加热工程问题,在MSC.Patran环境中,应用热流计算公式,通过PCL的二次开发,实现了全参数设计的平板加热试验数值仿真,以此进行结构热强度虚拟试验。通过改变灯管与反射板的距离和灯管与试验件表面的距离,计算出平板试验件的表面热流。采用平板加热虚拟试验,可以对石英灯加热装置进行优化设计,为加热器的功率选取、加热器与试验件的距离设定提供理论参考。