基于ABAQUS的预应力拉索施工过程模拟方法及应用研究_潘鹏 (1)
基于ABAQUS的卷管式铺管法管道变形敏感性分析
基于ABAQUS的卷管式铺管法管道变形敏感性分析
余杨;刘泽生;余建星;韩梦雪;胡少谦;许伟澎;张春迎;颜铠阳;徐盛博
【期刊名称】《海洋工程》
【年(卷),期】2022(40)2
【摘要】卷管式铺管法在海管铺设中的应用愈发广泛,在铺设作业中管道会发生几何非线性变形,导致出现复杂的力学性能变化。
针对管道在上卷、退卷过程中的屈
服变化过程,通过弹塑性理论进行分析,推导出管道退卷后残余轴向应力的解析解;随后利用有限元软件ABAQUS建立模型实例,对比解析解与有限元模型,两者的计算
结果基本吻合。
基于上述有限元模型,研究上卷时的张力和退卷时的后张力对椭圆度、截面轴向应力和剪切应力的影响,并进行敏感性分析。
模拟结果表明张力和后
张力变化会影响管道截面的变形程度,退卷后截面上残余的轴向应力远高于剪切应力,并且通过敏感性分析,得到了残余椭圆度、残余应力随张力和后张力变化的规律。
研究可为卷管铺设过程中张力和后张力的选择提供参考和借鉴。
【总页数】11页(P67-77)
【作者】余杨;刘泽生;余建星;韩梦雪;胡少谦;许伟澎;张春迎;颜铠阳;徐盛博
【作者单位】天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室;天津大学天津市港口
与海洋工程重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TE973
【相关文献】
1.基于全耦合时域模型的J型铺管管道内力敏感性分析
2.基于Abaqus的卷管式铺管的卷管过程仿真
3.基于ABAQUS的S型铺管法应力分析
4.基于J形铺管法局部屈曲校核及敏感性分析
5.基于有限元分析的卷管法管道安装实时研究
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基于ABAQUS的某斜拉桥钢锚梁静力计算分析
基于ABAQUS的某斜拉桥钢锚梁静力计算分析吴威【摘要】斜拉桥索塔钢锚梁作为一种受力明确、构造相对简单的锚固构造,在斜拉桥设计中得到了越来越广泛的应用.本文以某双塔双索面斜拉桥为背景工程,采用通用有限元分析软件ABAQUS对该斜拉桥的索塔钢锚梁进行了静力计算分析,在给出钢锚梁和钢牛腿的Mises应力图的同时,对钢锚梁在静力荷载下的应力水平提出了建议,同时也为ABAQUS在斜拉桥钢锚梁局部分析中的应用提供一些参考.【期刊名称】《广东建材》【年(卷),期】2019(035)006【总页数】3页(P47-49)【关键词】钢锚梁;ABAQUS静力分析;Mises应力【作者】吴威【作者单位】广东省交通规划设计研究院股份有限公司【正文语种】中文1 引言斜拉桥是一种由主梁、主塔以及斜拉索共同参与受力体系的桥梁。
斜拉桥相比于拱桥和悬索桥,因其跨径范围大、造型优美,因而在我国得到了广泛的应用。
斜拉索通过拉索和主塔的锚固构造将巨大的索力传到塔身,斜拉索的水平力由索塔的锚固构造自行承担,竖向力由塔身传到桥塔基础。
因此拉索和主塔锚固构造的设计合理性,决定了拉索力是否能均匀、安全地传递到塔身。
索塔锚固构造的设计是整座斜拉桥设计的一个关键部分,在实际工程设计中索塔锚固构造一般分为三种,混凝土锚块、钢锚梁和钢锚箱。
混凝土锚块是通过在索塔上设置锚块,将斜拉索索力通过锚块传递给塔身。
其优点是构造简单,但是锚固区局部应力过大,且在塔身上需要配置大量的环向预应力钢束,使得塔身的应力状态更为复杂。
而钢锚箱的构造相当复杂,在实际施工中也存在一定的难度。
相比于混凝土锚块和钢锚箱,钢锚梁以其构造简单、受力情况明确,且在工厂较为容易预制,因而在斜拉桥的索塔锚固构造中应用最为广泛。
ABAQUS 是一种大型通用非线性有限元分析软件,已在机械、军工、航天制造、结构工程、岩土工程中得到了大面积的应用,而将ABAQUS 应用于桥梁结构的局部分析在国内实例还较少。
ABAQUS模拟预应力筋的方法
ABAQUS模拟预应力筋的方法1.降温法这是目前很多人采用的方法。
即在预应力筋施加温度荷载(降温),使预应力筋收缩,从而使混凝土获得预应力。
2.ABAQUS自带的初始应力法直接用*Initial conditions, type=stress可以直接模拟先张法,能获得预应力筋和混凝土的后期应力增量,但无法获得预应力筋的真实应力。
3.Rebar element single 法利用ABAQUS提供的rebar功能,模拟预应力束,给出rebar与相关实体单元的信息,通过在rebar上施加初始应力即可模拟先张法和后张法。
4. MPC法分别定义预应力筋(比如truss单元)和混凝土,采用MPC将预应力筋与混凝土联系起来,对预应力筋施加初始应力,即可模拟预应力效应。
5.Rebar Layer法利用ABAQUS提供的rebar layer功能,将rebar layer定义到surface,membrane或shell基上,通过对rebar施加初始应力,即可模拟先张法和后张法。
经过一段时间的使用和尝试,发现实体内施加预应力还存在不少缺陷:1.无法模拟早期的预应力损失,如摩擦损失,锚具回弹损失等;2.无法准确模拟后张法中在张拉阶段净截面参与计算的问题,这在截面高度较小,预应力筋较多时,对计算结果影响会比较大;3.无法模拟换算截面的问题,尽管帮助文件中多次提到rebarlayer的刚度被添加到surface section等中,由于surface section没有内在刚度,多次测试发现rebar layer的刚度无法添加到结构中。
后尝试用shell section的方式来实现。
帮助文件中没有直接提到用shell section带rebar layer埋于solid 单元的方式可以模拟预应力。
经多次测试发现是可以考虑shell 和rebar layer的附加刚度,但结算结果不稳定。
几个要点:1>.shell section能自动采用换算截面,其但换算系数为N而不是N-1。
基于ABAQUS 的某土石坝应力应变计算分析
1引言改革开放以来,我国土石坝的发展如雨后春笋,土石坝施工已经从坝高200m级向300m级跨越。
随着邓肯张模型、南水双屈服面模型、沈珠江模型等土体本构模型的研究深入和有限元仿真软件(如ABAQUS、ANSYS、ANDIA)的开发,为土石坝的建造创造了坚实的理论基础[1]。
近些年,国内学者针对土石坝的开展了大量的研究:陈平川等[2]研究了坝体优化设计与渗流分析,刘倬昀等[3]土石坝的坝料分区优化进行了研究,赵通阳[4]分析了垫层厚度对混凝土面板的影响,顾淦臣等[5]对面板堆石坝的堆石本构模型与应力变形进行了研究,丁琳琳[6]对深埋覆层上土石坝进行分析研究,廖敏[7]对堆石坝的材料分区进行了研究。
以上研究大都均是采用有限元软件对土石坝的应力应变进行分析,取得了较好的研究成果,具有重要的实践意义。
本文基于以上研究,采用ABAQUS软件采用Duncan E-B模型对某土石坝进行应力应变分析。
2理论公式土石坝坝壳料具有非线性,需要与之适应的本构模型进行模拟。
例如,Duncan E-模型、Duncan E-B模型、清华K-G 模型,南水双曲线模型等均能良好的模拟坝体变形,目前应用最多的是Duncan E-B模型[8],故本文二次开发Duncan E-B模型,对某土石坝进行模拟。
Duncan E-B模型是在E-v模型进行了一定的完善,E-v模型中的切线泊松比v t被切线体模量B t代替并进行计算,表达式如下:B t=ΔσmΔEV=13Δσ1ΔEV=K b P aσ3Pa()m(1)式中,σ为应力,P a为大气压强,K b和m为常数,无量纲。
3应力应变分析本文选取廖敏和赵通阳案例中计算的均质堆石坝进行模拟,模拟过程中坝体采用分级填筑。
堆石坝的最大坝高100m,坝宽8m,正常水深假设为90m,上游和下游坡角为30°,堆石料的密度为2000Kg/m3,坝体横断面可参考文献,本文不再赘述,坝体材料计算参数如表1所示。
基于ABAQUS的固体火箭发动机壳体外压屈曲分析
基于ABAQUS的固体火箭发动机壳体外压屈曲分析
耿发贵;安自朝;何坤;康健;张鹏坤;刘腾跃;肖航
【期刊名称】《现代防御技术》
【年(卷),期】2024(52)1
【摘要】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%。
【总页数】8页(P139-146)
【作者】耿发贵;安自朝;何坤;康健;张鹏坤;刘腾跃;肖航
【作者单位】四川航天系统工程研究所;某部驻成都地区第三军事代表室
【正文语种】中文
【中图分类】V19;TJ76
【相关文献】
1.复杂受载条件下固体火箭发动机壳体屈曲应力的估计
2.固体火箭发动机锥形壳体外压稳定性分析
3.固体火箭发动机壳体后封头屈曲分析
4.基于干法缠绕的固体火
箭发动机壳体补强工艺研究5.基于ABAQUS的固体火箭发动机复合材料壳体快速化建模方法及验证分析
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基于ABAQUS的异形钢拱桥拱脚局部应力分析
刘 贺ꎬ赵 满
( 长安大学ꎬ陕西 西安 710064)
摘 要:针对异形钢拱桥拱脚受力复杂ꎬ分析难度大的问题ꎬ
本文基于 ABAQUS 对拱脚建立精细化模型ꎮ 根据拱脚不同
材料的特点来选用 ABAQUS 软件中相适应的单元进行模拟ꎬ
利用 Embedded、预定义场等技术实现预应力筋的模拟ꎮ 分
3)边界条件ꎮ 在拱脚底部采用固接处理ꎬ即约束全部自 由度ꎮ 由于模型的对称性ꎬ本文取 1 / 2 模型计算ꎮ 即在对称 面施加 U1 = UR2 = UR3 = 0ꎮ
1 有限元模型建立
1. 1 工程概况 实桥上部结构跨径为 100 + 130 + 40 m 中承式拱梁组合
4)相互作用及荷载的施加ꎮ 本文计算模型中的钢筋和 预应力钢筋通过嵌入单元法埋置于主梁中ꎬ这种方法认为钢 筋与混凝土粘结可靠ꎬ钢筋不会在混凝土里发生滑移ꎮ 利用 绑定约束将拱肋、拱脚与主梁连接ꎬ使力和位移变形协调ꎬ符
异形拱桥凭借其独特的造型和优美的力学曲线ꎬ在新建 项目中广受青睐ꎮ 但异形拱桥的传力路径与常规拱桥不同ꎬ 使得异形拱桥在设计上难度更大ꎬ尤其是受力复杂的拱脚部 位ꎮ 拱脚作为拱式结构的关键部位ꎬ决定着整桥承载性能ꎮ 拱脚处的截面和材料的变化往往会导致应力集中与突变 [1] ꎬ 尤其容易 出 现 拉 应 力 过 大ꎬ 引 起 混 凝 土 开 裂 导 致 结 构 受 损 [2] ꎮ 关于异形拱桥的拱脚局部受力有限元计算ꎬ国内学者 做了很多研究 [3] ꎮ 本文主要结合实际桥梁ꎬ通过大型有限元 分析软件 ABAQUS 对拱脚的应力进行分析ꎬ进而判断该异形 拱桥的安全性ꎮ
Analysis of Local Stress of Arch Foot of Special ̄shaped
ABAQUS中Truss单元预应力的两种施加方法
v1.0可编写可改正ABAQUS中预应力 Truss 单元的两种实现方法例题:100 m 长钢缆水平搁置从x = 0 到 x = 100 。
两头固定。
无初始拉力,计算下垂量。
截面; A = m 2,Density: r =7800 kg/m3, g = m/s 2,E=+11 N/m2Analytical solution of maximum displacement (u 2 ) at x = 50m :U2_max = -((3*r*g*L^4)/(64*E))^(1/3) = m方法一 .沿truss element加沿长度方向初始拉应力(see此文件中使用了initial condition, type = stress方法加初始拉应力。
因工程上无此初应力 , 更好的方法是使用降温法。
算完后再升温。
用降温法。
算完后再升温。
NOTE: 降温法施加预应力(激活钢绞线)。
温度=- 力 / (膨胀系数 * 弹模 * 钢绞线面积)1、第一步,在 truss单元中施加一个初始应力,让计算处于初始均衡状态;初始应力设置过小,可能不收敛,应多次试算,找到一个合理的应力值。
一般状况下,这个初始值对最后值的影响不大,能够忽视。
2、第二步,施加truss单元的自重荷载,翻开非线性开关(nlgeom=YES )考虑几何非线性问题;3、本例中初始值采纳。
自重作用下缆索的拉应力约为80Mpa。
最大位移为m,与理论计算值符合得很好。
*HeadingCable appling gravity load with initail stressThe maximum Analytical displacement without initail stress (at x = 50 m) U2 = meter****Method 1. Using * initial condition,type = stress method***Preprint, echo=NO, model=NO, history=NO,contact=NO *Node1,0.,0.101, 100., 0.*NGEN, NSET = NALL1, 101, 1*Element, type=T2D21, 1, 2*ELGEN, elset = ELALL1, 100, 1*ELSET,ELSET=EL_OUT1, 51, 100*Solid Section, elset=ELALL, material=steel,***Nset, nset=Left1,*Nset, nset=right101,*Nset, nset=mid51,****MATERIALS***Material, name=steel*Density7800.,*Elastic+11,*initial condition, type = stress**Note: the solution will not converge as the initial stress < 100,000N/m^2ELALL, 100000*Boundary Left,1, 2 Right, 1,2*Step, name=Step-0, inc=1000Initial stress equilibrium*Static1, 1., 1e-05, 1.*Output, field, variable=PRESELECT*Output, history, variable=PRESELECT*Node print, nset = mid, freq = 1000U,*EL PRINT, ELSET=EL_OUT, freq = 1000S*END STEP**---------------------------------------------------------------- ****STEP: Step-1***Step, name=Step-1, nlgeom=YES, inc=1000Apply gravity load*Static, 1., 1e-05, 1.** Name: GRAVITY-1Type: Gravity*DloadELALL, GRAV, , 0., -1.****OUTPUT REQUESTS***Restart, write, number interval=1, timemarks=NO *Output, field, variable=PRESELECT*Output, history, variable=PRESELECT*Node print, nset = mid, freq = 1000 U,*EL PRINT, ELSET=EL_OUT, freq = 1000S*End Step方法二 . 使用 STABILIZE parameter on the *STATIC.(see“stabilization ”在构造上附带 artificial viscous damping(粘滞阻尼),使得计算结果 to go beyond the instability point 。
基于Abaqus的汽车车门瞬态应力分析
基于Abaqus的汽车车门瞬态应力分析邓雄志;王力;申苗【摘要】为评估汽车车门在关闭过程中的强度性能,基于Abaqus对某汽车车门关闭的瞬态冲击应力进行了研究.提出了一种新型的锁机构建模方法,合理定义了系统的阻尼系数,从而获取了精确的应力结果.分析表明,瞬态应力分析可准确预测车门关闭过程中各时刻的应力,从而找到薄弱区域,为车门的强度耐久设计提供依据.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2013(000)007【总页数】5页(P5-9)【关键词】汽车车门;锁机构;瞬态应力;阻尼【作者】邓雄志;王力;申苗【作者单位】广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院;广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院;广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院【正文语种】中文【中图分类】U463.83+41 前言在实际使用过程中,乘用车的车门开闭是使用频次非常高的行为,因而设计时必须保证车门在使用过程中经多次开闭后状态良好,如钣金无开裂、锁机构锁止正常、下垂量不会导致车门干涉等[1]。
目前,车门开闭性能主要根据车门开闭耐久试验来评估,但耐久试验耗时长、成本高,所以车门的开闭仿真模拟成为车门开发过程中的主要设计手段[2]。
车门的开闭仿真是一个强非线性(材料非线性、几何非线性和边界非线性)的动力学问题,因而较难准确模拟车门的开闭行为并获得精确的数值解[2]。
为此,本文提出了一种新型刚柔体混合的锁机构模型以及胶条接触压强的定义方法,并根据模态试验拟合系统的阻尼系数,利用有限元分析软件Abaqus建立了某A级轿车的车门模型和刚柔体混合的锁机构模型,进行了车门关闭的冲击应力分析,通过与试验结果对比研究,验证了该分析方法的精确性。
2 有阻尼的多自由度系统动力学方程车门的关闭实质是一个有阻尼多自由度系统的动力学问题。
任何实际的机械系统都存在阻尼因素,如材料的结构阻尼、介质的粘性阻尼等,各种阻尼的性质和数学描述不一,工程上为了简化计算和分析过程,通常将各种非粘性阻尼简化为等效粘性阻尼,等效的原则是使非粘性阻尼在一个周期内耗散的能量与等效粘性阻尼在同一周期内耗散的能量相等[3]。
通用有限元分析软件ABAQUS在桥梁分析中的应用
通用有限元分析软件ABAQUS在桥梁分析中的应用摘要:有限元方法对桥梁结构分析已经被熟练的运用到工程中,本文主要阐述了有限元方法分析问题的基本原理、混凝土及钢筋的受力分析,并结合工程实例对桥梁进行了数值模拟试验,进一步对桥梁承载力进行了研究分析,为工程实践提供了理论基础和科学依据。
关键词:有限元;桥梁;数值模拟;工程实践Abstract: the method of bridge structure finite element analysis is a skilled applied to engineering, this paper mainly discusses the finite element method to analyze the problem of concrete and reinforced the basic principle, mechanical analysis, and combined with engineering examples to bridge the numerical simulation test, further research on the bearing capacity of bridge analysis, to provide theoretical basis for the engineering practice and scientific basis.Keywords: finite element; Bridge; Numerical simulation; Engineering practice1 引言随着交通事业的快速发展,桥梁作为交通枢纽越来越发挥着重要的作用,特别在近些年来,我国建设了各种各样的桥梁,例如:城市立交桥梁,铁路桥梁、公路桥梁等,这些桥梁随着社会的发展,结构形式不断变得复杂,承受的荷载也趋于增大,要想真实重复模拟桥梁的在动静荷载作用下的应力应变关系,物理实验显然费时、废料、实验过程比较困难、不可从复性、不经济等因素,因此,数值模拟可行性就比较高了,随着计算机仿真模拟的不断提高,CAE技术不断受到人们的关注,本文就是在介绍有限单元的定义、步骤的基础上,用大型通用有限元软件ABAQUS[1-2]对桥梁进行数值模拟试验,并对其的承载力进行分析,确保道路桥梁在生活中的可靠、安全,对国民经济发展有着重要的理论和现实意义。
基于Abaqus的CFRP薄壁弹性杆卷绕应力仿真与研究
基于Abaqus的CFRP薄壁弹性杆卷绕应力仿真与研究赵山杉;贾倩;贺淇楝
【期刊名称】《价值工程》
【年(卷),期】2024(43)5
【摘要】CFRP(Carbon-Fiber-Reinforced-Plastic)薄壁弹性杆可展机构当前在空间可展支撑机构领域应用广泛,关于其力学性能的研究和设计优化是当前研究的热点。
本研究基于Abaqus有限元仿真软件,对厚度为0.8~0.9mm的CFRP薄壁弹性杆的收展过程进行了力学仿真模拟,得到了CFRP薄壁弹性杆在直径100mm的卷筒上达到指定弯曲状态时的应力分布结果,验证了CFRP薄壁弹性杆的强度并归纳总结了CFRP薄壁弹性杆弯曲时的应力分布规律。
【总页数】4页(P136-139)
【作者】赵山杉;贾倩;贺淇楝
【作者单位】中国运载火箭技术研究院
【正文语种】中文
【中图分类】O34
【相关文献】
1.基于Solidworks的锚杆锚索应力传感器弹性体设计仿真分析
2.基于ABAQUS 的针刺C/C复合材料薄壁锥形件力学仿真平台研究与开发
3.基于ABAQUS考虑动荷载下开洞薄壁锥筒形钢质灯杆受力研究
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于ABAQUS的CFRP布加固部分预应力混凝土梁数值模拟
第41卷第2期2019年4月Vol.41,No.2Apr.2019工程抗震.与加固改造Earthquake Resistant Engineering and Retrofitting[文章编号]1002-8412(2019)02-0067-06DOI:10.16226/j.issn.1002-8412.2019.02.009基于ABAQUS的CFRP布加固部分预应力混凝土梁数值模拟胡霖嵩I,鞠培东S张晶晶'(1.河北工业大学,天津300401;2.中国农业科学院烟草研究所,山东青岛266101;3.北华航天工业学院建筑工程系,河北廊坊065000)[提要]为研究碳纤维增强复合材料(CFRP)加固部分预应力混凝土(PPC)梁的力学性能,本文对两根由实际桥梁缩尺得到的未加固试验梁进行静力试验,同时利用有限元分析软件ABAQUS建立有限元模型。
将模拟结果与实验结果对比,验证模型的准确性。
以此模型为基础建立CFRP布加固梁模型,研究CFRP布加固梁的力学性能。
模拟结果表明,加固梁承载力提高20%,延性下降17.23%。
加固梁下部混凝土受力趋于均匀,裂缝分布均匀且开展程度减小。
CFRP布承担更多荷载,使预应力钢筋和普通钢筋受力重分布。
[关键词]静力试验;CFRP布加固;ABAQUS;承载力提高;延性下降[中图分类号]TU37&2[文献标识码]ANumerical simulation of PPC beams reinforced by CFRP sheets based on ABAQUSHu Lin-song X,Ju P e i-dong~,Zhang Jing-jing3(1.Hebei University of Technology,Tianjin300401,Chin a;2.Tobacco Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences,Qingdao266101,China;3.Department of Architecture and Civil Engineering of North China Institute of Aerospace Engineering,Langfang065000,China)Abstract:In order to study the mechanical properties of PPC beams strengthened with CFRP sheets,the static tests are carried out on two unreinforced beams reduced scale from real beams,and the finite element analysis software ABAQUS is used to establish the finite element model.The simulation results are compared with the experimental results to verify the accuracy of the model.The model of the reinforced beams is established based on former model to study mechanical properties.The simulation results show that the bearing capacity increases20%and the ductility decreases.17.23%.The stress of lower part concrete is uniform,and the concrete cracks are limited and its distribution is uniform.CFRP sheets bear more stress and the stress of prestressed rebars and common rebars are redistribution.Keywords:static test;CFRP sheets reinforcement;ABAQUS;bearing capacity increase;ductility decreaseE-mail:24907009@外贴纤维复合材料加固法(Fiber Reinforced Polymer FRP),简称FRP加固法,是近几年来新兴起的混凝土工程加固技术。
基于ABAQUS_高支模脚手架振动性能研究
(4)假设整个结构的材料质量都是理想状态的材料。
本文计算的结构共8层,整体高支模的尺寸为9m×9m×10m,单个脚手架尺寸为1.5m×1.5m×1.2m。
结构的平面布置如图1所示。
高支模所用环形钢管的截面面积为489m m2,钢管厚度为3.5m m,外径为48m m。
另外,在A B A Q U S中建立具有相同高支模的部分的有限元模型,其中高支模的单元采用三维线梁单元进行模拟(图2),支模整体的本构模型采用采用A B A Q U S自带的弹塑性本构模型。
672024.04 |68 | CHINA HOUSING FACILITIES2有限元模型2.1本构及荷载对于受到风荷载作用而产生振动的高支模脚手架,采用的材料属性既要考虑弹性也要考虑塑性。
具体的材料参数见表1。
高支模脚手架中钢管的本构关系采用丁发兴等[6]提出的弹塑性混合增强模型,该模型能够很好地反映钢管整个的屈服面及包辛格效应。
筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》中的要求将风荷载采用线荷载的形式作用在整个高支模脚手架的结构立杆和节点上,这样做能够最大限度地考虑风荷载的作用面,并且风荷载作用于高支模脚手架需要符合脚手架的稳定承载能力:w M N f A W ϕ+≤ (1)式中:N 为脚手架立杆轴向设计值;ϕ为脚手架立杆的稳定系数;A 为脚手架立杆的截面积;M w 为脚手架立杆段风荷载产生的弯矩;W 为脚手架立杆的截面的抵抗弯矩。
为了尽可能模拟真实情况下的风荷载的作用,选取的风荷载加速度与时间之间的关系如图3所示。
图4所示为整个模型的荷载布置图[7]。
由于高支模脚手架不参与建筑物的荷载传递作用。
因此,在建模的时候不考虑模板与墙体之间的作用。
2.2截面模拟及网格划分实际工程的高支模脚手架采用环形截面的钢管,为了突出模型结构形式特点以及分析计算精度的要求,避免整个模型单元坏死对模型结构采用映射网格划分,模型的网格划分为B 31两结点空间线性梁单元。
基于Abaqus有限元分析软件的材料力学辅助教学
电子质量2019年第08期(总第389期)0概述材料力学是机械、土建、交通等本科专业的一门十分重要的专业基础课,为后续开设的机械设计、机械制造技术等专业课程的学习打下扎实的力学分析基础,并且在工程技术领域中应用广泛。
材料力学的任务就是在满足强度、刚度和稳定性的要求下,为设计既经济又安全的构件,提供必要的理论基础和计算方法[1]。
材料力学具有计算量大、理论复杂、概念抽象、逻辑性强的特点。
所以对学生的高等数学知识和抽象思维能力要求较高。
在教学过程中发现,现在学生普遍数学功底欠缺,理解分析问题比较困难,而学习的目的是为了解决问题,但是实际的工程结构,往往比较复杂,学生难以利用理论公式完成实际复杂工程问题的力学分析。
而实际的实验研究,成本大、耗时长,无论从经费还是时间上都不太容易实现,慢慢地学生会失去了学习的兴趣[2]。
而借助Abaqus 有限元软件,只要建好模型,设置好材料属性以及合理的边界和载荷条件,就可利用软件对其进行全自动分析与计算,得到想要的结果。
Abaqus 的材料属性以及结构静力学分析与材料力学密切相关,可将力学中涉及的研究对象的内力、应力、应变及强度准则等概念模拟出来,以图表和图形的形式直观形象的展示给学生,便于学生的理解。
在分析过程中,学生能够针对存在的力学知识缺乏问题或者是软件操作问题,又能查阅各种资料,促进其自学的能力。
因此,将Abaqus 有限元分析软件作为材料力学课程教学中辅助工具具有重要的现实意义。
据了解,已有多位专家老师对有限元软件技术应用到材料力学课程教学中,有了相一些前期研究,如:罗彩作者简介院葛伟伟(1982-),女,青岛黄海学院智能制造学院,副教授,主要研究方向为机械工程、材料、力学。
基于Abaqus 有限元分析软件的材料力学辅助教学Mechanics of Materials Based on Abaqus Finite Element Analysis Software Analysis葛伟伟,马玉华,邵瑞影,孙维丽(青岛黄海学院,山东青岛266427)Ge Wei-wei,Ma Yu-hua,Shao Rui-ying,Sun Wei-li (Qingdao Huaghai University,Shandong Qingdao 266427)摘要: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。
基于ABAQUS的曲梁与拱静应力分析
技术应用
Ji yu ABAQUS de qu liang yu gong jing ying li fen xi
基于ABAQUS的曲梁与拱静应力分析
陈琦 唐佳 牛强强
曲梁与拱广泛应用于各种工程项目中,但约束条件对 其力学性能的影响是显著的。曲率影响了对曲梁与拱结构 的研究,本文通过 ABAQUS 有限元软件数值模拟标准实 验构件的变形情况,通过直接定义梁的法线,从而减小曲 率对结果的影响,得到简支曲梁、二铰拱、无铰拱的应力 最大截面和应变最大截面,为曲梁与拱在实际工程中的应 用提供了参考依据。
学者 Vlasov 在 20 世纪 50 年代建立了经典的稳定性 理论,将曲梁的曲率替换,然后代入直梁的平衡方程中得 到求解,开始了学者对曲梁与拱的研究。接着 Usami 等 在薄壁构件理论分析的基本假定,推导出曲梁翘曲位移的 近似表达式,并推广至拱的研究。近年来,对曲梁的研 究主要在刚度矩阵上和通过有限元进行分析曲梁的应力 应变。
可以看出简支曲梁的应力变化较为平缓,避免了应力集中, 出现危险点。此结论为工程实践提供了参考,保证实际工 程的安全性。
图4 二铰拱静应力变化图像
(作者单位:兰州理工大学)
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本文通过 ABAQUS 有限元软件数值模拟了构件弹簧钢 制(60Si2Mn )的矩形断面曲杆在静应力作用下其变形结果, 得到应力最大截面、应变最大截面,讨论分析了三种约束条 件下曲梁与拱的静应力沿轴线变化的情况,为工程实际提供 参考依据,以便于曲梁与拱结构在实际工程中的推广。
一、仿真模拟 数值模拟对象为弹簧钢制( 60Si2Mn )的矩形断面曲 杆,其圆心角为 120°,拱顶有承压支座,两侧拱腰为 30°的对称截面。改变其约束方式,构建简支曲梁、二 铰拱和无铰拱。
ABAQUS的二次开发及在土石坝静、动力分析中的应用
ABAQUS的二次开发及在土石坝静、动力分析中的应用
费康;刘汉龙
【期刊名称】《岩土力学》
【年(卷),期】2010(31)3
【摘要】利用UMAT子程序,在ABAQUS中开发了用于静力分析的邓肯非线性弹性模型和用于动力分析的等效线性模型,丰富了ABAQUS软件的材料库;针对土石坝的分级填土施工、新填土层的位移修正、土石坝蓄水后的浸水湿化效应、坝体材料的液化判别和地震永久变形计算等土石坝分析中的特定问题在ABAQUS中的实现提出了相应的解决方案。
算例的计算结果合理可靠,表明经二次开发后ABAQUS 可用于土石坝的静、动力分析,从而可利用ABAQUS前后处理方便、计算精度高和模拟复杂问题能力强的优点,为土石坝分析提供一种可供选择的手段。
【总页数】10页(P881-890)
【关键词】土石坝;ABAQUS;二次开发;静力分析;动力分析
【作者】费康;刘汉龙
【作者单位】扬州大学岩土工程研究所;河海大学岩土工程研究所
【正文语种】中文
【中图分类】O245
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基于ABAQUS盆克特2号大桥钢梁施工方案分析
文章编号:1009 - 4539 ( 2021) 02 - 0101 -06桥梁工程基于A B A Q U S盆克特2号大桥钢梁施工方案分析雷强1李佳2(1.中铁二十一局集团第一工程有限公司新疆乌鲁木齐830026; 2.新疆大学建筑工程学院新疆乌鲁木齐830047)摘要:在盆克特2号大桥钢梁施工方案比选中运用ABAQUS有限元软件分析各施工方案下钢梁整体应力、位移 分布情况,由具体数据定量探讨不同施工方案对钢梁施工精度控制、安全风险把控、成桥承栽量等的影响,并由此 选出最优方案。
分析结果显示,分步吊装方案较顶推方案可提高钢梁耐久性及抗疲劳性能;组合梁吊装可避免钢 梁应力集中,提高成桥载重量。
经综合比选分析后选定组合梁吊装方案为最优方案。
关键词:ABAQUS有限元分析顶推分步吊装组合梁吊装方案比较中图分类号:U445.46; U448.21 文献标识码:A D O I:10. 3969/j. issn. 1009-4539. 2021.02. 023Analysis of Steel Beam Construction Scheme for Penkete No. 2 BridgeBased on ABAQUSLEI Qiang1 , LI Jia2(1. China Railway 21st Bureau Group 1st Engineering Co. Ltd., Urumqi Xinjiang 830026, China;2. College of Architectural and Civil Engineering, Xinjiang University, Urumqi Xinjiang 830047, China)Abstract :In the comparison and selection of steel beam construction schemes of Penkete No. 2 Bridge, the ABAQUS finite element software was used to analyze the overall stress and displacement distribution of the steel beam under each construction scheme, and the influence of different construction schemes on the steel beam construction accuracy control, safety risk control and bridge bearing capacity was quantitatively analyzed based on the specific data, so as to select the optimal scheme. The results show that the stepwise lifting scheme can improve the durability and anti-fatigue performance of the steel beam compared with the jacking scheme. The hoisting scheme of composite beam can avoid the stress concentration of steel beam and improve the load of completed bridge. After comprehensive comparison and analysis, the combined beam hoisting scheme is selected as the optimal scheme.Key w ords:ABAQUS finite element analysis;pushing;lifting it step by step;composite beam lifting;scheme comparison1引言钢板组合梁桥是一种使用工字钢主梁与桥面 板进行部分或全部装配式安装的桥型,具有自重 轻、承载能力强、抗震性能好等优点,国内外于20世 纪已广泛应用于各种体量的桥梁建设[1_3]。
基于ABAQUS的某商务车发动机前悬置支架的创新设计
基于ABAQUS的某商务车发动机前悬置支架的创新设计廖抒华;成传胜
【期刊名称】《机械设计与制造》
【年(卷),期】2012(000)006
【摘要】动力总成悬置系统在汽车减振及隔振中起着重要作用,而作为悬置系统中的悬置金属支架在实际行驶中常常会先于橡胶元件早期破坏.结合某汽车公司商务车发动机前悬置支架在某些工况下易产生疲劳破坏和断裂失效的现象,应用ABAQUS软件分析得到了较大工况下的应力云图和位移云图,根据分析结果找出了破坏的位置并提出了合理的改进方案,然后通过Optistruct对其进行优化分析.通过对比改进前后的有限元分析结果,优化后的悬置支架应力明显减小,满足性能要求,表明提出的优化方案是合理正确的.
【总页数】3页(P231-233)
【作者】廖抒华;成传胜
【作者单位】广西工学院汽车工程系,柳州545006;广西工学院汽车工程系,柳州545006
【正文语种】中文
【中图分类】TH16;U464.131
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