abaqus管道建模过程
abaqus管道建模过程
一、建立ABAQUS有限元模型(一)模型选择针对海洋管道缺陷引起的局部压溃问题,本小组采用ABAQUS建立管道局部片腐蚀有限元模型,将局部片腐蚀段长度Lf、局部片过渡段长度Lg、片腐蚀深度Ls作为研究的缺陷影响参数,建立三维直管道模型。
模型正常管道外径取,壁厚取,施加压力为20mpa。
建模分析过程采用非线性弧长法(Static,Riks),控制分析步中的增量步,以保证在之后的计算中,加载力的曲线能够下降并且管道能压溃。
(二)模型建立1、建立管道剖面(1)part模块建立正常管道剖面。
首先创建3D-shell planar模块part-1(图1),建立正常段管道1/4圆剖面。
具体是先画一个半径为的圆,向圆内偏移一个管厚的距离形成管道内径圆(图2),并作辅助线(图3)切割出1/4圆(图4),右下图即为part-1剖面。
其中两条辅助线是圆心分别与点(0,)和点(,0)的交点。
图 part 图2. 绘制管道内径圆图3.作辅助线图4.正常管道剖面(2)part模块建立腐蚀管道剖面。
腐蚀管道剖面与正常管道剖面做法相同,同样创建一个3D-shell planar 模块part-2(图5),在该模块下建立腐蚀段管道1/4圆剖面。
通过先画一个半径为的圆,向圆内偏移一个管厚的距离形成管道内径圆(图6),并作辅助线(图7)切割出1/4圆(图8),右下图即为part-2剖面。
由于腐蚀深度为,则两条辅助线是圆心分别与点(0,)和点(,0)的交点。
图5. creat part 图6. 绘制管道内径圆图7.作辅助线图8.腐蚀管道剖面2、运用Assembly模块进行管道装配。
进入Assembly模块,我们先创建Instance(图9),因为有四个截面需要装配,由刚刚设置的截面各选择两次得到part1-1,part1-2,part2-1,part2-2,其中part1-1和part1-2为正常管道截面,part2-1和part2-2为腐蚀管道截面。
abaqus建模计算
abaqus建模计算
Abaqus是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件,其建模计算过程通常包括以下几个主要步骤:
1. 准备模型:首先需要准备建模所需的CAD模型或几何数据,例如有限元网格、零件尺寸等。
在Abaqus中,可以使用内置的几何建模工具或者导入其他软件中的模型数据来进行建模。
2. 定义材料和边界条件:在建模过程中,需要为材料和边界条件赋予相应的物理属性和参数。
例如,需要指定材料的弹性模量、热膨胀系数等,以及边界条件的约束和载荷信息。
3. 网格划分:将几何模型划分成有限元网格,生成输入文件。
在Abaqus中,可以使用内置的网格划分工具或导入其他软件中生成的网格数据来进行划分。
4. 进行模拟计算:使用Abaqus的求解器对建好的模型进行计算,求解结果包括应力、应变、位移等物理量的分布情况。
在计算过程中,需要设置模拟的时间步长、收敛准则等计算参数,以保证计算的准确性和稳定性。
5. 分析计算结果:在计算完成后,可以使用Abaqus内置的后处理工
具或导出结果文件进行结果分析和可视化,以便更好地理解模拟计算的结果和物理现象。
需要注意的是,Abaqus的建模计算是一个相对复杂和繁琐的过程,需要有一定的工程知识和技术能力才能进行有效的建模和计算。
同时,不同的工程实际问题需要采用不同的建模方法和计算策略,需要根据具体情况进行调整和优化。
ABAQUS钢管混凝土建模
1、建立PART 建的圆是半径主支管混凝土端板2、输入材料混凝土材料:损伤塑性模型,注意单位的对应,弹性模量参考ACI318-05(2005)中的混凝土弹性模量计算方法,取E=4700( f ’c)1/2(MPa),f ’c为混凝土的圆柱体轴心抗压强度f ’c=0.79f cu,k;f cu,k为立方体抗压强度标准值;混凝土弹性阶段泊松比为0.2。
塑性行为:膨胀角,偏心率等都为默认值受压行为:用韩林海老师的程序算出受拉行为:ABAQUS提供了三种定义混凝土受拉软化性能的方法:1.、混凝土受拉的应力-应变关系;2、采用混凝土应力-裂缝宽度关系;3、混凝土破坏能量准则即应力-断裂能关系。
分别对应软件的STRAIN, DISPLACEMENT, GFI。
其中,采用能量破坏具有更好的收敛性。
断裂能确定:对于C20混凝土,断裂能为40 N/m ;对于C40混凝土,断裂能为120 N/m ;中间插值计算。
开裂应力近似按下式确定:应力=0.26*(1.25*f ’c)2/3 ;也可使用韩林海老师的计算软件算的受拉应力—应变关系。
钢材材料普通定义3、组装:T型钢管和混凝土两个PART可以先分别画网格然后进行组装4、荷载步:建立多个荷载步,第一个荷载步施加非常小的力荷载,让接触平稳建立,第二个荷载步施加位移荷载,进行求解。
初始步要小。
关闭大变形效应比较好收敛。
5、建立接触:接触面之间的相互作用包含两部分:一部分是接触面之间的法向作用,另一部分是接触面之间的切向作用。
切向作用包括接触面之间的相对滑动和可能存在的摩擦剪应力。
两个表面分开的距离称为间隙(CLEARANCE)。
当两个表面之间的间隙变为0时,在ABAQUS 中施加了接触约束。
在接触问题的公式中,对接触面之间可以传递的接触压力的量值未做任何限制。
当接触面之间的接触压力变为0或负值时,两个接触面分离,并且约束被移开。
这种行为代表了硬接触。
接触性质切向行为定义为有摩擦,用罚函数,圆钢管混凝土摩擦系数0.3,方钢管混凝土摩擦系数0.2;法向定义为硬接触。
abaqus仿真设计流程
abaqus仿真设计流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!Abaqus 是一款功能强大的有限元分析软件,广泛应用于工程领域的仿真设计。
abaqus操作流程
abaqus操作流程Abaqus操作流程Abaqus是一款强大的有限元分析软件,广泛应用于工程、科学和研究领域。
本文将介绍Abaqus的操作流程,包括软件安装、模型建立、材料定义、边界条件设置、求解和后处理等步骤。
一、软件安装需要从官方网站下载Abaqus软件,并按照安装向导进行安装。
安装完成后,需要激活软件,通常需要输入许可证文件或者许可证服务器地址。
如果是学术版或者试用版,可以直接使用。
二、模型建立在Abaqus中,可以通过几何建模、导入CAD模型或者手动输入节点和单元来建立模型。
几何建模是最常用的方法,可以使用Abaqus CAE中的几何建模工具,例如绘制线、面、体等基本几何体,然后进行布尔运算、切割、倒角等操作,最终生成复杂的几何模型。
导入CAD模型需要将CAD文件转换为Abaqus支持的格式,例如STEP、IGES、ACIS等。
手动输入节点和单元需要了解节点和单元的类型、编号、坐标等信息,比较繁琐,不建议使用。
三、材料定义在Abaqus中,需要定义材料的力学性质,例如弹性模量、泊松比、屈服强度等。
可以选择预定义的材料模型,例如线弹性、非线性弹性、塑性等,也可以自定义材料模型。
自定义材料模型需要了解材料的本构关系,例如应力-应变曲线,可以通过实验或者理论计算得到。
四、边界条件设置在Abaqus中,需要设置边界条件,包括约束和载荷。
约束是指模型的某些部分不能移动或者旋转,例如固定支座、铰链等。
载荷是指模型受到的外部力或者压力,例如重力、风荷载、温度载荷等。
可以选择预定义的边界条件,例如固定支座、均布载荷等,也可以自定义边界条件。
自定义边界条件需要了解模型的物理特性和边界条件的作用方式。
五、求解在Abaqus中,需要进行求解,即求解模型的应力、应变、位移等物理量。
可以选择不同的求解器,例如标准求解器、隐式求解器、动态求解器等,也可以选择不同的求解方法,例如直接法、迭代法等。
求解过程中需要注意模型的收敛性和稳定性,如果模型不收敛或者不稳定,需要调整求解器和求解参数。
基于Abaqus的卷管式铺管的卷管过程仿真
基于Abaqus的卷管式铺管的卷管过程仿真作者:曹先凡秦延龙刘振纹祁磊来源:《计算机辅助工程》2013年第05期摘要:卷管式铺管作业中绝大部分的焊接工作在陆地上完成,铺管速度快.该铺管方式是深海和超深海管道铺设的重要形式之一.卷管式铺管过程中,管道卷入卷筒时对张力有一定要求:张力较小,管道难以卷入;张力较大,管道有可能受到损害.采用Abaqus模拟管道卷入卷筒的过程,并分析管道张力对卷管的影响.分析结果对卷管式铺管的卷管过程具有参考价值.关键词:海洋管道;卷管式铺管;卷管;张力;数值模拟; Abaqus中图分类号: TE973.1; TB115.1文献标志码: B引言铺管船法是海洋油气管道铺设的主流方式之一,一般有S型、J型和卷管式铺管等3种方法[12],其中,卷管式铺管方法铺管速度快,尤其在深海和超深海铺管,这个特点更为重要.目前,世界上具有代表性的卷管式铺管船有:DEEP BLUE,DEEP ENERGY,EMERALD SEA,BOLD ENDURANCE,AGILE,SEVEN OCEAN和SKANDI NAVICA等.[1]连续管绝大部分的焊接在陆地上完成,然后卷入卷筒,其中卷管的管道张力为一个重要参数,当张力较小时,连续管难以卷入;而张力太大时,可能会损坏管道,并需要更大动力.本文采用数值模拟方法研究张力对卷管的影响,为卷管式铺管的卷管过程提供参考.1卷管分析的数值模型管道卷入卷筒属于非线性问题,包括几何大变形、材料塑性和接触等3种.Abaqus提供3种非线性的模拟方法,本文利用Abaqus模拟该过程,令卷筒逆时针旋转一周作为卷管的代表性工况.根据TECHNIP公司APACHE铺管船的参数选择数值模型,卷筒直径为16.5 m,轴向长度为50 m,壁厚为0.25 m,采用extrusion方式建立模型.选取体单元C3D8R离散卷筒,共2 600个单元,卷筒离散模型见图1.由于重点关注管道应力和应变状况,并且实际卷筒径向采用支撑,因此变形很小.在模型中,令卷筒的弹性模量远大于X65钢的弹性模量,设为其1 000倍,泊松比为0.3.图 1卷筒离散模型APACHE铺管船铺设管道外径范围从50.8 mm到406.4 mm,本文取50.8 mm,壁厚取5.08 mm,管道长度为100 m,离散为100个B31梁单元.材料为X65钢,弹性模量为210 GPa,泊松比为0.3,其塑性属性根据文献[3]确定.模型中X65钢应力塑性应变的关系见表1.表 1X65钢应力塑性应变关系应力/MPa480625650675塑性应变00.040.080.16将管道和卷筒组合在一起,见图2.图 2卷筒和管道的组合本文选取36个载荷步,模拟卷筒旋转一周.每个载荷步时间周期为1 s,采用自动增量,最大增量步为100,增量步的初始值为0.01,最小增量步为0.000 01,最大增量步为1.0.建立管道和卷筒之间的接触关系.本文采用位移约束的方式,令卷筒逆时针转动,管道其中一端的端点与卷筒上某点约束在一起,在模型中通过tie方式实现;其他管道节点与卷筒外表面通过接触方式模拟,通过罚函数的形式模拟摩擦行为,摩擦因数为0.3.卷筒和管道的接触关系见图3.图 3卷筒和管道的接触关系为方便二者建立接触关系,对卷筒进行分割,见图2和3,可以方便管道端点与相关节点绑定在一起.在卷筒上建立圆柱坐标系,约束卷筒内外表面位移,令36个载荷步卷筒逆时针转动一周.对管道在整体坐标系下建立约束,令施加张力端部分节点只能产生管道轴向位移,在管道另一端施加集中载荷模拟管道张力.计算中张力分别取2,20和200 kN,模型约束示意见图4.图 4模型约束示意2数值模拟结果和分析卷筒转动一周后卷筒与管道的相对位置见图5.图 5卷筒转动一周后卷筒与管道的相对位置由于卷管分析时对管道变形和应力情况较为关心,并且分析中管道以梁单元模拟,在显示应力和应变时为一条线,为更清楚地显示管道应力和变形情况,在结果显示中略去卷筒,并仅在管道形成的二维面内显示.张力分别为2,20和200 kN时,卷管过程中2个关键时刻的应力和变形情况分别见图6~8.(a)卷筒转动120°(b)卷筒转动360°图 6张力为2 kN作用下卷筒转动120°和360°时管道的应力、变形示意图6显示管道从卷筒到F端产生较大的竖向位移,并且最大应力出现在与卷筒初始相接处;图7显示管道从卷筒到F端竖向位移较小,同样最大应力出现在与卷筒初始相接处;图8显示管道从卷筒到F端竖向位移非常小,几乎难以看出,最大应力所处位置在卷管时发生变化,从卷筒初始相接处转移到管道与卷筒连接端附近.3种工况下管道的最大应力见表2,可知,张力为2和20 kN时,二者的最大应力基本相同,这是因为二者的最大应力主要由管道形成圆环产生;当张力为200 kN时,最大应力比前二者大,这是因为在该工况下张力起到较大的作用,产生较大的拉应力.由卷管过程中管道最大应力和塑性应变的分析可知,当张力过大时,管道的最大应力过大且出现大量不可恢复的塑性应变,对管道的强度不利,因此,应该根据工程需要选择合适的张力.张力分别为2,20和200 kN时管道的竖直向位移见图10,可知,A~E段管道的竖向位移和张力反相关,即张力小则竖向位移大,反之亦然;当张力过小时,由于竖向位移过大,将导致分析中断,正好对应于管道难以符合规定卷入卷筒的情况.图 10张力分别为2,20和200 kN时管道的竖直向位移3结论(1)管道卷入卷筒包括几何大变形、材料塑性和接触等3种非线性问题.本文利用Abaqus 的非线性处理能力,数值模拟管道卷入卷筒的过程,通过约束卷筒的转动位移模拟卷筒的转动.转动中,管道的部分关键节点仅允许轴向位移,利用该软件的接触分析功能模拟管道和卷筒的接触,分析中考虑管道的塑性变形.Abaqus可以直观地模拟出卷管过程中管道的应力和变形情况.(2)管道的竖向位移与张力具有反相关关系.当张力过小时,竖向位移过大,难以卷入卷筒;当张力过大时,管道的最大应力过大且出现大量不可恢复的塑性应变,对管道的强度不利,应根据工程需要选择合适的张力.(3)由于卷筒直径的限制,即使最小直径的管道在较小张力作用下仍出现塑性应变,在管道矫直铺设时将出现包辛格效应,需要对管道力学性能作进一步研究.(致谢:本文工作受到中国石油集团海洋工程重点实验室的支持,现表示感谢!)参考文献:[1]2011 survey of worldwide offshore pipeline installation & burial contractors &vessels[DB/OL].[20130801]. http:///content/dam/etc/medialib/platform7/offshore/mapsand_posters/1111Pipelay Poster112711APPads.pdf.[2]张宏,李志刚,赵宏林,等. 深水海底管道铺管设备技术现状与国产化设想[J]. 石油机械, 2008, 36(9): 201204.[3]张莉,张玉凤,霍立兴,等. X65管线钢焊接接头低温韧性及安全评定的研究[J]. 中国机械工程, 15(6): 553556.(编辑陈锋杰)。
abaqus 钢衬混凝土管 算例
abaqus 钢衬混凝土管算例钢衬混凝土管是一种常见的工程结构,在各种工程中被广泛应用。
为了研究钢衬混凝土管的受力性能,可以使用abaqus软件进行有限元分析。
本文将以abaqus钢衬混凝土管算例为例,介绍其分析步骤和结果。
为了进行有限元分析,需要确定钢衬混凝土管的几何尺寸和材料参数。
假设钢衬混凝土管的长度为L,内外径分别为D1和D2,材料参数包括钢衬层的弹性模量Es、泊松比vs,混凝土的弹性模量Ec、泊松比vc,以及管道的弹性模量E和泊松比v。
在abaqus中,首先需要建立模型。
可以采用二维轴对称模型,通过建立圆环状截面来模拟钢衬混凝土管。
通过选择适当的元素类型和网格划分方法,将管道模型离散化为有限个单元。
同时,需要定义材料属性和截面属性,包括材料的弹性模量和泊松比,以及截面的几何尺寸。
然后,需要施加加载条件。
可以通过在管道两端施加固定约束,模拟管道的支撑情况。
在管道内部施加压力载荷,模拟管道的受力情况。
根据具体的工程要求,可以设置不同的加载条件。
接下来,进行有限元分析。
通过abaqus软件的求解功能,可以得到钢衬混凝土管在加载条件下的应力和变形分布情况。
可以通过查看abaqus的计算结果来了解钢衬混凝土管的受力性能。
同时,还可以得到一些关键参数,如最大应力、最大变形等。
可以对分析结果进行后处理。
可以绘制应力和变形云图,直观地展示钢衬混凝土管的受力情况。
同时,还可以提取关键参数,进行进一步的分析和评价。
通过对结果的分析,可以评估钢衬混凝土管的结构安全性能,并对工程设计进行优化和改进。
本文以abaqus钢衬混凝土管算例为例,介绍了其分析步骤和结果。
通过有限元分析,可以全面了解钢衬混凝土管的受力性能,为工程设计提供参考依据。
同时,也展示了abaqus软件在钢衬混凝土管分析中的应用价值。
钢管混凝土ABAQUS建模过程
钢管混凝土ABAQUS建模过程Part模块一、钢管1.壳单元概念:壳单元用来模拟那些厚度方向尺寸远小于另外两维尺寸,且垂直于厚度方向得应力可以忽略得得结构.以字母S开头。
轴对称壳单元以字母SAX开头,反对称变形得单元以字母S AXA开头。
除轴对称壳外,壳单元中得每一个数字表示单元中得节点数,而轴对称壳单元中得第一个数字则表示插值得阶数.如果名字中最后一个字符就是5,那么这种单元只要有可能就会只用到三个转动自由度中得两个.2.壳单元库一般三维壳单元有三种不同得单元列示:①一般壳单元:有限得膜应变与任意大得转动,允许壳得厚度随单元得变形而改变,其她壳单元仅假设单元节点只能发生有限得转动.②薄壳单元:考虑了任意大得转动,但就是仅考虑了小应变。
③厚壳单元:考虑了任意大得转动,但就是仅考虑了小应变.壳单元库中有线性与二次插值得三角形、四边形壳单元,以及线性与二次得轴对称壳单元.所有得四边形壳单元(除了S4)与三角形壳单元S3/S3R采用减缩积分。
而S4与其她三角形壳单元采用完全积分。
3.自由度以5结尾得三维壳单元,每一节点只有5个自由度:3个平动自由度与面内得2个转动自由度(没有绕壳面法线得转动自由度)。
然而,如果需要得话,节点处得所有6个自由度都就是可以激活得。
其她三维壳单元在每一节点处有6个自由度(三个平动自由度与3个转动自由度)。
轴对称壳单元得每一节点有3个自由度:1 r—方向得平动2z—方向得平动3 r-z平面内得平动4.单元性质所有壳单元都有壳得截面属性,它规定了壳单元得材料性质与厚度。
壳得横截面刚度可在分析中计算,也可在分析开始时计算.①在分析中计算:用数值方法来计算壳厚度方向上所选点得力学性质.用户可在壳厚度方向上指定任意奇数个截面点。
②在分析开始时计算:根据截面工程参量构造壳体横截面性质,不必积分单元横截面上任何参量。
计算量小。
当壳体响应就是线弹性时,建议采用这个方法。
5.壳单元得应用如果一个薄壁构件得厚度远小于其整体结构尺寸,并且可以忽略厚度方向得应力,建议用壳单元来模拟。
abaqus管道建模过程 2.0
一、建立ABAQUS有限元模型(一)模型选择针对海洋管道缺陷引起的局部压溃问题,本小组采用ABAQUS建立管道局部片腐蚀有限元模型,将局部片腐蚀段长度Lf、局部片过渡段长度Lg、片腐蚀深度Ls作为研究的缺陷影响参数,建立三维直管道模型。
模型正常管道外径取44.4mm,壁厚取1.659mm,施加压力为20mpa。
建模分析过程采用非线性弧长法(Static,Riks),控制分析步中的增量步,以保证在之后的计算中,加载力的曲线能够下降并且管道能压溃。
(二)模型建立1、建立管道剖面(1)part模块建立正常管道剖面。
首先创建3D-shell planar模块part-1(图1),建立正常段管道1/4圆剖面。
具体是先画一个半径为0.0222的圆,向圆偏移一个管厚0.001659的距离形成管道径圆(图2),并作辅助线(图3)切割出1/4圆(图4),右下图即为part-1剖面。
其中两条辅助线是圆心分别与点(0,0.0222)和点(0.0222,0)的交点。
图1.creat part 图2.绘制管道径圆图3.作辅助线图4.正常管道剖面(2)part模块建立腐蚀管道剖面。
腐蚀管道剖面与正常管道剖面做法相同,同样创建一个3D-shell planar 模块part-2(图5),在该模块下建立腐蚀段管道1/4圆剖面。
通过先画一个半径为0.022的圆,向圆偏移一个管厚0.001659的距离形成管道径圆(图6),并作辅助线(图7)切割出1/4圆(图8),右下图即为part-2剖面。
由于腐蚀深度为0.0003,则两条辅助线是圆心分别与点(0,0.0219)和点(0.0222,0)的交点。
图5. creat part 图6.绘制管道径圆图7.作辅助线图8.腐蚀管道剖面2、运用Assembly模块进行管道装配。
进入Assembly模块,我们先创建Instance(图9),因为有四个截面需要装配,由刚刚设置的截面各选择两次得到part1-1,part1-2,part2-1,part2-2,其中part1-1和part1-2为正常管道截面,part2-1和part2-2为腐蚀管道截面。
abaqus管道建模过程
一、建立ABAQUS有限元模型(一)模型选择针对海洋管道缺陷引起的局部压溃问题,本小组采用ABAQUS建立管道局部片腐蚀有限元模型,将局部片腐蚀段长度Lf、局部片过渡段长度Lg、片腐蚀深度Ls作为研究的缺陷影响参数,建立三维直管道模型。
模型正常管道外径取,壁厚取,施加压力为20mpa。
建模分析过程采用非线性弧长法(Static,Riks),控制分析步中的增量步,以保证在之后的计算中,加载力的曲线能够下降并且管道能压溃。
(二)模型建立1、建立管道剖面(1)part模块建立正常管道剖面。
首先创建3D-shell planar模块part-1(图1),建立正常段管道1/4圆剖面。
具体是先画一个半径为的圆,向圆内偏移一个管厚的距离形成管道内径圆(图2),并作辅助线(图3)切割出1/4圆(图4),右下图即为part-1剖面。
其中两条辅助线是圆心分别与点(0,)和点(,0)的交点。
图 part 图2. 绘制管道内径圆图3.作辅助线图4.正常管道剖面(2)part模块建立腐蚀管道剖面。
腐蚀管道剖面与正常管道剖面做法相同,同样创建一个3D-shell planar 模块part-2(图5),在该模块下建立腐蚀段管道1/4圆剖面。
通过先画一个半径为的圆,向圆内偏移一个管厚的距离形成管道内径圆(图6),并作辅助线(图7)切割出1/4圆(图8),右下图即为part-2剖面。
由于腐蚀深度为,则两条辅助线是圆心分别与点(0,)和点(,0)的交点。
图5. creat part 图6. 绘制管道内径圆图7.作辅助线图8.腐蚀管道剖面2、运用Assembly模块进行管道装配。
进入Assembly模块,我们先创建Instance(图9),因为有四个截面需要装配,由刚刚设置的截面各选择两次得到part1-1,part1-2,part2-1,part2-2,其中part1-1和part1-2为正常管道截面,part2-1和part2-2为腐蚀管道截面。
abaqus参数化建模技术路线
abaqus参数化建模技术路线Abaqus参数化建模技术路线一、引言Abaqus是一种强大的有限元分析软件,广泛应用于工程领域。
参数化建模是Abaqus的一项重要功能,它可以帮助工程师在建模过程中快速修改设计参数,提高工作效率。
本文将介绍Abaqus参数化建模的技术路线,包括建立几何模型、定义材料和边界条件、设置分析步骤和求解器参数等。
二、建立几何模型在Abaqus中,建立几何模型是参数化建模的第一步。
可以通过多种方式创建几何模型,如手动绘制、导入CAD文件或使用脚本语言。
建立几何模型时,可以使用Abaqus提供的几何操作工具,如拉伸、旋转、平移等,也可以使用参数化建模工具,如变量、函数等。
通过合理利用这些工具,可以快速创建复杂的几何模型,并实现参数化。
三、定义材料和边界条件在建立几何模型之后,需要定义材料属性和边界条件。
材料属性包括材料的弹性模量、泊松比、密度等,可以根据实际需要进行设定。
边界条件包括约束和加载,用于模拟实际工程中的力学行为。
在Abaqus中,可以通过界面操作或输入命令来定义材料和边界条件,并可以利用参数化建模技术来实现不同条件下的分析。
四、设置分析步骤在定义材料和边界条件之后,需要设置分析步骤。
Abaqus可以进行静态分析、动态分析、热分析、疲劳分析等多种类型的分析。
在设置分析步骤时,需要指定加载方式、加载曲线、时间步长等参数。
可以使用参数化建模工具来实现不同加载条件下的分析,并通过分析结果来评估设计方案的性能。
五、求解器参数设置在完成分析步骤的设置之后,需要对求解器参数进行设置。
求解器是Abaqus进行有限元分析的核心部分,它决定了分析的准确性和效率。
在设置求解器参数时,需要考虑模型的复杂性、计算资源的限制以及求解的稳定性等因素。
可以使用参数化建模技术来实现不同求解器参数的优化,以获得更好的分析结果。
六、模型验证和优化在完成参数化建模和分析之后,需要对模型进行验证和优化。
验证是指将模型的计算结果与实验数据进行比较,以评估模型的准确性和可靠性。
abaqus仿真设计流程
abaqus仿真设计流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!ABAQUS 是一款功能强大的有限元分析软件,可用于模拟各种工程问题。
abaqus管道建模过程2.0
一、建立ABAQUS有限元模型(一)模型选择针对海洋管道缺陷引起的局部压溃问题,本小组采用ABAQUS建立管道局部片腐蚀有限元模型,将局部片腐蚀段长度Lf、局部片过渡段长度Lg、片腐蚀深度Ls作为研究的缺陷影响参数,建立三维直管道模型。
模型正常管道外径取44.4mm,壁厚取1.659mm,施加压力为20mpa。
建模分析过程采用非线性弧长法(Static,Riks),控制分析步中的增量步,以保证在之后的计算中,加载力的曲线能够下降并且管道能压溃。
(二)模型建立1、建立管道剖面(1)part模块建立正常管道剖面。
首先创建3D-shell planar模块part-1(图1),建立正常段管道1/4圆剖面。
具体是先画一个半径为0.0222的圆,向圆偏移一个管厚0.001659的距离形成管道径圆(图2),并作辅助线(图3)切割出1/4圆(图4),右下图即为part-1剖面。
其中两条辅助线是圆心分别与点(0,0.0222)和点(0.0222,0)的交点。
图1.creat part 图2. 绘制管道径圆图3.作辅助线图4.正常管道剖面(2)part模块建立腐蚀管道剖面。
腐蚀管道剖面与正常管道剖面做法相同,同样创建一个3D-shell planar 模块part-2(图5),在该模块下建立腐蚀段管道1/4圆剖面。
通过先画一个半径为0.022的圆,向圆偏移一个管厚0.001659的距离形成管道径圆(图6),并作辅助线(图7)切割出1/4圆(图8),右下图即为part-2剖面。
由于腐蚀深度为0.0003,则两条辅助线是圆心分别与点(0,0.0219)和点(0.0222,0)的交点。
图5. creat part 图6. 绘制管道径圆图7.作辅助线图8.腐蚀管道剖面2、运用Assembly模块进行管道装配。
进入Assembly模块,我们先创建Instance(图9),因为有四个截面需要装配,由刚刚设置的截面各选择两次得到part1-1,part1-2,part2-1,part2-2,其中part1-1和part1-2为正常管道截面,part2-1和part2-2为腐蚀管道截面。
abaqus建模计算
abaqus建模计算摘要:一、引言二、Abaqus软件介绍三、Abaqus建模流程1.准备模型2.创建模型3.添加材料属性4.施加边界条件5.网格划分6.加载和求解四、Abaqus计算结果分析五、Abaqus建模计算在工程中的应用六、总结正文:一、引言Abaqus是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件,通过Abaqus建模计算,可以对各种工程问题进行精确的数值模拟和分析。
本文将详细介绍Abaqus建模计算的流程及其在工程中的应用。
二、Abaqus软件介绍Abaqus是由法国公司Dassault Systemes的SIMULIA品牌开发的有限元分析软件,具有强大的分析功能和灵活的用户界面,支持多种工程领域的问题求解,如结构力学、热传导、热膨胀、动力学、疲劳分析等。
三、Abaqus建模流程1.准备模型:首先需要收集和整理模型的相关资料,如几何模型、材料性能数据等。
2.创建模型:在Abaqus中建立模型,包括模型的几何形状、材料属性等。
3.添加材料属性:根据模型的实际材料,为模型赋予相应的材料属性,如弹性模量、泊松比、密度等。
4.施加边界条件:根据实际问题,设置模型的边界条件,如固定约束、转动约束、对称约束等。
5.网格划分:对模型进行网格划分,以获得更接近真实情况的数值解。
6.加载和求解:为模型施加载荷(如力、压力、温度等),然后进行求解。
四、Abaqus计算结果分析Abaqus计算结果包括应力、应变、位移等各项指标,通过对这些结果的分析,可以评估模型的性能和安全性。
五、Abaqus建模计算在工程中的应用Abaqus建模计算在工程领域具有广泛的应用,如在建筑结构设计中,通过Abaqus分析可以评估结构的强度和稳定性;在机械制造中,可以预测零部件的疲劳寿命和性能;在航空航天、汽车制造等领域,Abaqus建模计算也发挥着重要作用。
六、总结通过本文的介绍,可以了解到Abaqus建模计算在工程领域的重要应用和价值。
T节点abaqus建模教程
T型圆钢管节点abaqus图文建模教程一.分析前准备:主管直径159mm,厚度5mm,长度2000mm;主管端板尺寸250mm×250mm×20mm;支管直径89mm,厚度4mm,长度1000mm;支管端板尺寸150mm×150mm×20mm。
注:1.长度单位m,时间单位s,力单位N。
2.该软件建模过程中最常用工具为菜单栏Viewpoint下的按钮,即转换视角。
3.点击鼠标中键和回车键表示确定,可代替手动点击Done,使操作更便捷。
4.该教程中未提到的操作均按系统默认操作,如命名规则。
初学者后期熟练后可根据自己喜好和习惯更改。
点击Abaqus CAE,运行软件;点击Save Model Database ,将新建数据库保存在指定文件夹中;关闭程序;在指定文件夹中打开新建的.cae程序。
分析前准备的目的是将静力,热学,热力耦合输出文件保存在指定文件夹中,不一定保存在系统指定的temp 文件夹中。
二.静力分析步骤:1.Part(建立块):Module默认为Part模块。
1)建立主管chord。
点击(Create Part),弹出部件创建框,Name改为chord,Approximate size取1(表示绘图范围大小为1m×1m),其他默认,点击Continue,显示绘图区域,点击左侧工具栏中的,建立主管截面:一.绘出外径圆。
依次输入坐标(0,0)、(0.0795,0);二.绘出内径圆。
内圆半径由外圆半径减去主管厚度得到,依次输入坐标(0,0),(0.0745,0)截面即建立完成。
最后点击Done,弹出长度编辑窗口,在Depth中输入主管长度2m即可,主管建立完成。
2)建立支管brace。
方法参照主管。
3)建立主管端板plate1。
点击(Create Part),弹出部件创建框,Name改为plate1,Approximate size 取1(表示绘图范围大小为1m×1m),其他默认,点击Continue,显示绘图区域,点击左侧工具栏中的,依次输入坐标(0,0)、(0.25,0.25),点击鼠标中键,弹出编辑框,在Depth中输入0.02,表示端板厚度为20mm。
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一、建立ABAQUS有限元模型
(一)模型选择
针对海洋管道缺陷引起的局部压溃问题,本小组采用ABAQUS建立管道局部片腐蚀有限元模型,将局部片腐蚀段长度Lf、局部片过渡段长度Lg、片腐蚀深度Ls作为研究的缺陷影响参数,建立三维直管道模型。
模型正常管道外径取44.4mm,壁厚取1.659mm,施加压力为20mpa。
建模分析过程采用非线性弧长法(Static,Riks),控制分析步中的增量步,以保证在之后的计算中,加载力的曲线能够下降并且管道能压溃。
(二)模型建立
1、建立管道剖面
(1)part模块建立正常管道剖面。
首先创建3D-shell planar模块part-1(图1),建立正常段管道1/4圆剖面。
具体是先画一个半径为0.0222的圆,向圆内偏移一个管厚0.001659的距离形成管道内径圆(图2),并作辅助线(图3)切割出1/4圆(图4),右下图即为part-1剖面。
其中两条辅助线是圆心分别与点(0,0.0222)和点(0.0222,0)的交点。
图1.creat part 图2.绘制管道内径圆
图3.作辅助线图4.正常管道剖面
(2)part模块建立腐蚀管道剖面。
腐蚀管道剖面与正常管道剖面做法相同,同样创建一个3D-shell planar
模块part-2(图5),在该模块下建立腐蚀段管道1/4圆剖面。
通过先画一个半径为0.022的圆,向圆内偏移一个管厚0.001659的距离形成管道内径圆(图6),并作辅助线(图7)切割出1/4圆(图8),右下图即为part-2剖面。
由于腐蚀
深度为0.0003,则两条辅助线是圆心分别与点(0,0.0219)和点(0.0222,0)的交点。
图5. creat part 图6.绘制管道内径圆
图7.作辅助线图8.腐蚀管道剖面
2、运用Assembly模块进行管道装配。
进入Assembly模块,我们先创建Instance(图9),因为有四个截面需要装配,由刚刚设置的截面各选择两次得到part1-1,part1-2,part2-1,part2-2,其中part1-1和part1-2为正常管道截面,part2-1和part2-2为腐蚀管道截面。
我们研究的管道长20D,所以将part2-2向内偏移5D,part1-1向内偏移10D,part1-2向内偏移20D(图10)。
再选择instance-merge/cut(图11),进入merge/cut,选取所有对象,得到一个包含全部四个截面的part-3,即part-3中包含了整根管道的各个截面信息。
图9.creat instance 图10.part3
图11. merge/cut
3、part模块下放样,生成完整的1/4管道模型。
在part-3下,选择工具栏中放样工具(图12),选中相邻两截面进行放样(图13),得到一个长20D,含有正常情况和腐蚀情况的管道模型。
图12.edit solid loft 图13.放样完成模型
4、对模型进行刚性约束
(1)part模块建立刚性面。
由于我们建立模型时采用了管道的1/4作为模型,破坏了结构连续性,所以需要对其竖直和水平两侧内壁进行刚性约束,使其在受载过程中发生的位移符合实际位移。
我们创建一个3D-analyticalrigid模块part-4(图14),创建刚性面,控制内壁接触。
具体是先画一条长度0.0222的线段(图15),然后拉长到0.888,形成一个平面(图16),该平面就是刚性面。
最后由菜单tools-reference point,选择RP作为参考点(图17),用于移动刚性面和添加载荷。
图14.creat part 图15. 长度0.0222的线段
图16.长0.888平面图17.RP作为参考点
(2)、在Assembly模块中将刚性面装配给part-3。
进入Assemble模块,将刚性面与part-3装配起来(图18)。
然后通过Translate Instance命令移动刚性面与1/4管道截面恰好接触(图19),得到一个带刚性面的1/4管道模型part-4。
图18.creat instance 图19.带刚性面的1/4管道模型part-4
5、property模块定义材料属性。
运用EXCEL表格中的数据,输入材料密度7850(图20),输入杨氏模量206107000000和泊松比0.3(图21)以及一系列应力-应变关系(图22)。
然后点击creat section命令(图23)和edit section assignment命令(图24),
最后选中单元对管道完成单元属性定义(图25)。
图20. 定义材料属性图21.定义材料属性
图22. 定义材料属性
图23.creat section 图24.edit section assignment
图25.完成单元属性定义
6、step模块定义分析方法。
进入step模块,选用Static,Riks弧长法。
Nlgeom选择on,即设置分析过程为几何非线性。
调整最大增量步(Maximum number of increments)分析步数,调节好arc length Increment的大小,为保证在之后的计算中,加载力的曲线能够出现下降并且管道能压溃。
此处我们小组修改initial为0.02,修改maximum为0.1,完成step的定义。
图26.creat、edit step
7、interaction定义刚性面与管道内壁的接触。
接下来需要定义刚性板和管道直接的接触形式,保证当管道发生受力变形时,最多压溃到刚性板以后就不再继续变形。
进入interaction模块,定义法向与切向接触,均为默认值(图27)。
随后定义刚性面与管道内表面的接触形式为面—面接触,先选刚性面,得到brown 和purple,选择brown。
再选管壁,选默认值,得到如图28。
图27.edit contact property 图28.
8、mesh模块划分单元。
Object选择part首先定义种子(seed edges),先将结构用网格显示(如图29),然后具体将网格分为径向,轴向,周向三类,径向网格用number来控制划分,轴向和周向的网格用size来控制划分图30。
图31的种子定义完成,最后点击mesh part命令得到图32。
图29. 网格显示图30.local seeds
图31.定义种子图32.划分完成图
9、load模块施加约束和载荷。
对刚性面施加全固定约束(图33)。
对称面采用对称边界条件约束,两个径向面中与x轴垂直的采用图34所示条件的约束,与y轴垂直的采用图35所示条件的约束,腐蚀端的截面与z轴垂直因此采用图36所示条件的约束。
正常端的截面施加如图37所示约束。
最后点击creat load命令,施加载荷pressure 大小为2e7(如图38)。
图33. 图34.
图35. 图36.
图37. 图38.
二、PYTHON参数化处理
在建模完成,并得出初始Lg、Ls、Lf参数的分析结果后,将模型导出为参数化建模脚本文件(py.文件),通过分别修改py.文件中的三种缺陷影响参数,可以进行管道局部压溃问题的参数敏感性分析。
其具体工作如下:从ABAQUS工作目录中找到建模时产生的日志文件(.rpy),修改后缀名为py后用电脑中的python2.7打开,除去session.viewports开头的变化视角的语句以及#:开头的注释语句,剩下的即为在之前的CAE操作中的有效语句。
(图39为部分语句)。
图39.部分语句
下面将程序中的腐蚀深度,过渡段长度以及腐蚀段长度分别用字母Ls,Lg,Lf来表示,在程序语句的最前面对其进行赋值(图40)。
然后在程序语句中找到建模过程中出现的全部的腐蚀深度,过渡段长度以及腐蚀段长度参数,将其分别用Ls,Lg,Lf代替。
在修改模型的缺陷影响参数,对结构进行敏感性分析的过程中,可以直接通过修改程序前面的赋值语句,逐一改变缺陷影响参数,从而简化工作(图41到图44)。
图40.
图41
图42
图43
图44。