Abaqus有限元软件在材料力学课程教学中的应用

材料力学是机械专业的一门重要专业基础课程,常规的材料力学课程教学方式主要偏重理论和强调公式推导。相对于地方本科院校学生来说,由于数学基础不好,学生学习难度大。本文将Abaqus有限元软件与材料力学课程教学相结合,阐述了材料力学课程教学内容及要求,分析了材料力学课程教学存在的问题,以星形管的塑性变形为例,讨论了Abaqus在材料力学课程中的应用,最后,提出了Abaqus对材料力学课程的促进作用。研究表明,将Abaqus有限元技术与材料力学课程相结合,有助于学生对材料力学课程知识点的掌握,能激发学生对材料力学课程的学习兴趣。

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。

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软件的三维桁架有限元分析

桁架指的是桁架梁,是一种格构化的梁式结构。ABAQUS软件是通用有限元分析系统,能对复杂的固体和结构的力学问题进行数值计算分析。基于ABAQUS软件对桁架结构进行了有限元分析。

ABAQUS有限元分析软件中Duncan-Chang模型的二次开发

以ABAQUS用户子程序UMAT为基础,利用Fortran编程语言,开发研制了Duncan-Chang模型接口程序。通过数值检验表明,所研制的接口程序开发思路正确,可以用于分析实际工程问题。

有限元软件ABAQUS在家具结构分析中的应用

有限元法是一种通用的数值计算方法,也是现代工程设计和科研领域一项重要的分析技术与手段。ABAQUS是国际上最先进的大型通用有限元软件之一,它可以分析复杂的工程力学问题,其驾驭庞大求解规模的能力,以及非线性力学分析功能均达到世界先进水平。本文首先介绍了有限元法与ABAQUS软件的基本情况,其次简述了运用ABAQUS进行家具结构分析的基本思路,并用实例详细介绍了ABAQUS在家具结构分析中的使用方法。有限元法分析软件ABAQUS的应用能极大地缩短家具产品研发周期、降低成本、提高家具产品质量。

DAA方法在商业有限元软件ABAQUS中的实现

介绍了双重渐近近似法(DAA)在商用有限元软件上的实现方法,对包括从基本理论到数值方法、编程实现及稳定性等一系列问题进行了探讨,并将一阶DAA方法在ABAQUS上实现。最后以弹性方板受水下爆炸时的响应作为算例,同纯有限元法进行了比较,表明所用方法是切实可行的。

基于ABAQUS的预应力水闸工程底板结构有限元分析

文章旨在利用ABAQUS有限元分析软件对预应力水闸工程底板结构进行深入研究,确保预应力水闸的安全性和稳定性。以水闸底板和同时浇筑的两侧控制室为研究对象,建立三维非线性有限元模型,对比分析钢筋混凝土结构水闸底板和预应力混凝土结构水闸底板在各种工况下的应力分布情况。结果表明,钢筋混凝土水闸底板在地基反力和扬压力的作用下发生弯曲,上部受拉,下部受压,最大主拉应力发生在上部跨中位置;预应力混凝土结构在预应力作用下最大主拉应力明显减小,满足C40混凝土的抗拉强度,而压应力却有所增加。结论充分阐明了预应力水闸工程底板结构的力学特性,为类似预应力水闸工程设计和施工提供了理论依据和实践指导。

基于ABAQUS软件的液缸盖与液缸头接触有限元计算分析

利用有限元分析软件ABAQUS,对某一液缸盖和液缸头装配结构模型进行接触分析,分析结构在外载荷作用下的应力和变形状态,着重分析装配结构中危险区域的最大应力,检验螺栓连接的安全性,并对密封圈处的应力进行分析。

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。

基于ABAQUS软件股骨颈骨折的扩展有限元建模分析

背景:与基于面骨密度的临床工具相比,特定载荷条件下的有限元模型强度分析越来越多用于改善对骨折风险的评估。然而,大多数有限元模型仅限于估计骨强度和可能发生骨折的位置,不能对骨折过程本身进行建模。目的:在ABAQUS软件中使用扩展有限元法对股骨颈骨折裂纹进行模拟,采用基于最大主应力和能量的准则来确定裂纹的起裂位置和裂纹扩展路径。方法:收集1名健康志愿者股骨近端CT数据,以DICOM格式导入Mimics重建三维模型,赋予皮质骨、松质骨相应材料参数。最初进行静态分析,以评估骨应力分布并确定骨折危险区域。基于应力结果和排除边界附近的单元,定义了允许在扩展有限元法分析中发生断裂的富集区,当主应力超过116 MPa时单元发生裂纹萌生,预测裂纹位置与演变过程。结果与结论:(1)静力学分析:在站立位载荷下,股骨颈出现应力集中,最大等效应力为711.8 MPa,根据第四强度理论,股骨皮质骨屈服强度为116 MPa,当前载荷下股骨颈将发生不可逆的塑性破坏。此外,最大主应力集中于股骨颈外侧,最大值超过116 MPa。(2)裂纹扩展分析:裂纹的产生是一个蓄积能量的过程,随着应力不断增大并超过阈值时,股骨颈外上方开始出现单元损伤,此时为黏性裂纹状态,仍有抗断能力。随着应力继续增大,该单元完全失效,此时裂纹面周围及尖端应力值迅速降低,应力集中向单元两侧分布。裂纹先后向股骨颈前上、后下方向延伸,最终形成股骨颈骨折。(3)基于断裂力学建立的股骨近端骨折模型,既能很好地预测弹性行为,又能很好地预测站立载荷下的断裂裂纹路径及评估力学性能和临界主应力的影响,同时强调了充分校准断裂标准的重要性。该方法较强度理论建模方法提供了更多关于骨折裂纹扩展机制的信息,有助于对骨折潜在风险的深入探究。

有限元及工程软件课程思政探索及实践

有限元及工程软件是力学及相关专业重要的研究生专业核心课之一,已成为工程设计分析和科学研究中物理过程建模的重要计算工具。在课堂教学过程中加强课程思政,是高校提高人才培养质量的有效途径,对培养具有很强专业素质的“四有”新人具有重要意义。为加强有限元及工程软件的课程思政教学,根据课程内容及特点分析课程思政的必要性,确定课程思政目标,给出课程思政内容的教学设计,使课程内容与课程思政元素有机融合,同时探讨课程思政的教学实践方案,可为专业课程的课程思政教学提供借鉴。

用有限元分析软件Abaqus模拟子午线轮胎胎侧裂口扩展情况

用有限元分析软件Abaqus模拟分析不同胎压下子午线轮胎胎侧裂口的扩展情况。结果表明:随着胎压增大,J积分最大值增大;当胎压较小时,J积分最大值出现在裂口尖端方向0°附近,J积分最大值近似线性增长;当胎压较大时,裂口扩展方向发生变化,J积分最大值的增长速度明显放缓并趋于极值。

基于ABAQUS软件的一种微型靴压对辊的有限元分析

本研究采用Creo软件建立一种微型靴压对辊的三维模型,然后用ABAQUS软件分别进行了静力学分析、热分析和动力学模态分析。静力学分析结果表明,该微型靴压对辊所承受线压力与辊筒表面最大挠度为一次函数关系,且该微型靴压对辊承受最大线压力约为325 kN/m;热分析结果表明,该微型靴压对辊的应变主要是由线压力和自身重力所造成的,热应力对其影响不大;动力学模态分析结果表明,该微型靴压对辊各阶的固有频率均远离其工作频率,不会发生共振现象。

基于ABAQUS软件建立高桩码头桩土相互作用有限元模型的方法

ABAQUS有限元分析软件能够驾驭非常庞大复杂的问题和模拟高度非线性问题,可以很有效地进行桩土相互作用的模拟。文中应用有限元分析软件ABAQUS,对建立高桩码头桩土相互作用模型的方法进行了介绍。

在材料力学教学中引入ABAQUS有限元数值分析的探讨

材料力学课程涉及一些抽象的概念和晦涩难懂的理论,在教学过程中发现学生普遍掌握困难。本文提出将ABAQUS有限元数值分析应用在材料力学教学中,利用其动态可视化功能增加学生的兴趣,加深学生对抽象概念和理论的理解,克服传统教学中较少应用数值方法的现状,从而达到改善材料力学课程教学效果的目的。

基于ABAQUS平台的水力裂缝扩展有限元模拟研究

随着扩展有限元理论的深入研究,利用扩展有限元方法模拟水力压裂具有了一定的可操作性。相比于常规有限元方法,XFEM方法具有计算结果精度高和计算量小的优点。但是,如何模拟射孔孔眼、如何模拟流体与岩石相互作用以及分析水力裂缝的扩展规律仍然是难题。以研究水力压裂裂缝扩展规律为目的,建立了岩石多孔介质应力平衡方程、流体渗流连续性方程和边界条件。通过有限元离散化方法对耦合方程矩阵进行处理。通过富集函数定义初始裂缝(射孔孔眼),选择最大主应力及损伤变量D分别作为裂缝起裂和扩展判定准则,利用水平集方法模拟水力裂缝扩展过程。数值模拟结果显示:增加射孔方位角、压裂液排量和减小水平地应力差,起裂压力上升;黏度对起裂压力无明显影响。增加射孔方位角、压裂液排量、黏度和减小水平地应力差值有助于裂缝宽度的增加。增加水平地应力差值、压裂液排量和减小射孔方位角以及压裂液黏度有助于裂缝长度增加,反之亦然。基于ABAQUS的水力裂缝扩展有限元法可对不同井型和诸多储层物性参数及压裂施工参数进行分析,且裂缝形态逼真,裂缝面凹凸程度清晰,结果准确。此研究可作为一种简便有效研究水力压裂裂缝扩展规律的方法为油田水力压裂设计与施工提供参考与依据。

基于ABAQUS软件的PC外挂墙板连接节点有限元受力分析

装配式钢结构建筑中外墙构件往往采用预制PC外挂墙板,其支座通常采用四点连接形式,并与楼层钢梁连接。在自身重力荷载、风荷载以及地震作用下,PC外挂墙板受力分析及墙板结构配筋可参考相关规范。文章结合实际项目案例,采用有限元分析软件ABAQUS对此类支座节点进行受力分析,验证项目中该支座节点安全性的同时,为后续项目设计提供参考。

基于ABAQUS的RC框架节点的有限元分析

文章应用有限元分析软件ABAQUS,采用混凝土损伤塑性模型对钢筋混凝土框架节点的性能进行了非线性有限元分析,其中混凝土与钢筋分别采用实体单元与桁架单元进行分离式建模,并使用Embed技术进行自由度的耦合。将试验结果与有限元分析进行对比,结果表明梁柱节点自由端在竖向单调加载作用下的荷载位移曲线与试验结果比较吻合,计算的变形模式同试件破坏形态一致。文中采用参数分析,探讨了混凝土膨胀角、黏性系数及损伤因子对计算结果的影响,为实际工程中的节点设计提供试验与理论依据。