水平单调载荷作用下的桩基桥墩滞回特性

为研究桩基桥墩-地基系统的非线性性能,根据模型与原型的物理相似关系制作1∶5比例的桩基桥墩模型. 采用力-位移混合控制加载的拟静力试验方法,通过在墩顶施加水平单调增加载荷,得到墩顶水平载荷下桩基桥墩的载荷-位移滞回曲线、骨架曲线和滞回特性. 用非线性弹簧单元模拟土体、用梁单元模拟桩和桥墩,建立模型桥墩的计算模型. 计算模型的骨架曲线与试验模型的骨架曲线吻合较好,表明采用非线性弹簧单元和梁单元分别模拟土体和桩是可行的,可以为考虑土-结构相互作用时的桥梁抗震分析提供参考依据.     

基于Abaqus的催化器总成热循环应力分析

基于Abaqus的稳态热分析和热力耦合分析功能,在给定热边界条件下计算某催化器总成稳态热分布;利用Abaqus的顺序耦合功能计算催化器总成在循环温度下的热应力,得到关键部件处的热应力和塑性应变.根据结果初步评价该催化器总成在热循环冲击载荷下的强度特性,为热冲击试验和结构优化提供参考.     

上拔荷载作用下等截面桩的承载性状数值模拟

利用轴对称模型对等截面桩进行承受上拔载荷作用的有限元模拟.通过数值模拟研究桩的承载性状,包括桩的上拔位移、载荷传递特性和桩侧摩阻力的发展,并分析桩底部土体的局部应变以及土体位移场的分布.研究发现,在达到极限上拔载荷时,桩端周围土体出现剪应变方向相反的两个区域并形成剪切带,桩周土体的位移场逐渐呈倒锥形分布.     

采用Abaqus对某大楼结构做大震性能校核

通过Abaqus的计算得到某大楼结构在大震下的多项性能指标.通过分析这些指标,可以看到该结构设计方案较为合理.此外尝试探讨Abaqus在大震性能校核中的结果评估方式,以期积累工程经验和分析数据,为此类分析的规范化作出初步尝试.     

CAE软件操作小百科(45)

1Abaqus中的多步骤分析 Abaqus模拟分析的一般目标是确定模型对所施加载荷的响应。载荷可以代表使结构的响应从其初始状态到发生变化的任何事情，例如：非零边界条件或施加的位移、集中力、压力以及场等。在某些情况下，载荷可能相对简单，如施加在结构上的一组集中载荷；在另外一些问题中,施加在结构上的载荷可能会相当复杂，例如，在某一时间段内，不同的载荷按一定的顺序施加到模型的不同部分，或载荷的幅值是随时间变化的函数等。这种作用在模型上的复杂载荷即为载荷历史。在Abaqus中，用户将整个载荷历史划分为若干个分析步，每一个分析步是由用户指定的一个时间段。在该时间段内，Abaqus计算该模型对一组特殊载荷和边界条件的响应。在每一个分析步中，用户必须指定响应的类型，称为分析过程。从一个分析步到下一个分析步，分析过程也可能发生变化，例如：可以在一个分析步中施加静态恒定载荷（如自重载荷），而在下一个分析步中计算这个施加载荷的结构对于地震加速度的动态响应。隐式和显式分析均可以包含多个分析步骤，但是在同一个分析作业中不能够组合隐式和显式分析。为组合一系列的隐式和显式分析步，可以应用结果传递或输入功能     

计算复合载荷作用零件的安全系数

<正> 复合作用法常用来计算承受复合载荷作用的零件如紧固件、管、盘件的失效概率。该方法对复合载荷作用的零件,用载荷比或用应力比来表示各许用载荷或许用     

非线性桩基的动力响应分析

假定桩基材料服从一种3次非线性本构关系,同时桩被置于弹性基础上,基于Timoshenko梁的修正理论和广义Hamilton变分原理,建立了非线性弹性桩基动力学行为分析的数学模型,该模型包括了3个位移和2个转动.作为该数学模型的应用,在空间上采用中心差分格式,在时间上采用向后差分格式,计算和分析了非线性弹性桩基受轴力作用时的轴向运动和非线性桩基的平面耦合运动,得到了数值解,考察了非线性弹性性质对结构动力学响应的影响.     

爆炸载荷下加筋板的动力学性能分析

为提升军舰、潜艇和航空母舰外板的抗爆炸载荷冲击能力,采用Abaqus分析爆炸载荷下材料阻尼、应变率、加筋板的几何构型及加强筋的几何参数对结构动力学性能的影响.结果表明：加筋板相对于平板具有优异的抗爆炸载荷冲击能力;材料的阻尼及应变率对结构动力学性能影响较大;双十字加筋板相对于其他几何构型的加筋板具有更优良的抗爆炸载荷冲击的能力;矩形加强筋截面高宽比对加筋板动力学性能影响较明显,在结构设计中应该根据需求进行合理选择.     

基于Abaqus的发动机主轴承壁仿真方法

为得到发动机轴承载荷,用EXCITE PU软件对某发动机的曲轴进行仿真,计算得到轴承的EHD力,并根据轴承受力和力矩的情况,选取相应的危险曲轴转角,将对应转角下的曲轴轴承载荷映射到有限元网格上,进一步使用Abaqus对主轴承壁进行强度和疲劳分析.     

某缸盖高周疲劳分析

基于有限元法和应力疲劳理论,通过Abaqus和FEMFAT软件对某发动机缸盖进行温度场和结构耐久性计算分析.计算结果表明:在当前的载荷下,从温度分布和高周疲劳角度考虑,此缸盖可以满足安全运转需求,但是对于进一步提升发动机性能,其潜在承受能力较小.     

复合材料π接头渐进失效分析

针对复合材料π接头复杂的失效形式,采用材料刚度退化的方法模拟结构的渐进失效过程,用Abaqus建立某复合材料π接头的三维有限元模型;采用三维Hashin失效准则和Ye分层准则判别复合材料层合板的5种失效形式,将理想弹塑性材料模型应用于胶层材料来模拟胶层材料的失效,在Abaqus中建立考虑复合材料层合板和胶层失效的分析子...     

Abaqus在手套箱有限元分析中的应用

为提高汽车外观品质和耐久性,考察手套箱的使用性能.基于Abaqus/CAE和Abaqus/Standard的建模与求解功能,以手套箱在实际使用中的受力为输入,以材料特性等对结果进行评价,保证手套箱刚度性能能够满足性能要求.     

复合材料层合板低频声辐射优化

为使复合材料层合板低频声辐射性能最优,根据无限域声场的特点,介绍将有限元与无限元耦合进行声辐射性能分析的理论和方法,采用2个算例验证该方法的有效性.将有限元软件Abaqus与数值优化软件Isight相结合完成复合材料铺层角的优化,并提出逐层优化的思路.以含有8层单层板和1层阻尼芯层的复合材料层合板为研究对象,以铺层角为设计变量,采用逐层优化方法(layer-wise optimization method,LOM)优化层合板的声学性能,并分析阻尼芯层对层合板声辐射的影响.结果表明:合理的铺层角可以提高复合材料层合板的1阶固有频率,达到减少声辐射谱峰数量和降低辐射声功率的效果;增加阻尼芯层可以抑制声辐射谱峰,有利于提高层合板的低频声辐射性能.     

桥梁主塔施工用钢管桩支架结构有限元分析

针对某钢结构桥梁主塔施工中的钢管桩支架结构,分别计算钢管桩支架结构在主塔某组合段钢梁载荷、风载荷及其共同作用下的von Mises应力.根据计算结果分析风载荷对结构的影响,得出风载荷影响最大von Mises应力出现的位置;计算组合段钢梁和风载荷共同作用下钢管桩支架结构的屈曲临界载荷.通过对其强度和稳定性进行分析,提出钢管桩支架结构的优化方案,指导桥梁主塔的安全施工.     

Reliability-based design optimization of composite stiffened panels in post-buckling regime

This paper focuses on Deterministic and Reliability Based Design Optimization (DO and RBDO) of composite stiffened panels considering post-buckling regime and progressive failure analysis. The ultimate load that a post-buckled panel can hold is to be maximised by changing the stacking sequence of both skin and stringers composite layups. The RBDO problem looks for a design that collapses beyond the shortening of failure obtained in the DO phase with a target reliability while considering uncertainty in the elastic properties of the composite material. The RBDO algorithm proposed is decoupled and hence separates the Reliability Analysis (RA) from the deterministic optimization. The main code to drive both the DO and RBDO approaches is written in MATLAB and employs Genetic Algorithms (GA) to solve the DO loops because discrete design variables and highly nonlinear response functions are expected. The code is linked with Abaqus to perform parallel explicit nonlinear finite element analyses in order to obtain the structural responses at each generation. The RA is solved through an inverse Most Probable failure Point (MPP) search algorithm that benefits from a Polynomial Chaos Expansion with Latin Hypercube Sampling (PCE-LHS) metamodel when the structural responses are required. The results led to small reductions in the maximum load that the panels can bear but otherwise assure that they will collapse beyond the shortening of failure imposed with a high reliability.

     

轨道扣件弹性垫板结构优化设计

采用OptiStruct对某型铁路扣件轨下垫板进行拓扑优化和自由形状优化,实现垫板结构轻量化设计.根据优化空间最大化原则,对垂向载荷工况进行拓扑优化、对极限载荷工况进行自由形状优化.使用Abaqus极限载荷扣件系统仿真模型对优化后垫板结构性能进行验证评价.结果表明:优化后的垫板性能基本不变,质量减少约10%,刚度满足设计要求.优化结果可为垫板轻量化设计提供参考.     

长玻纤增强热塑性复合材料车轮径向载荷下的强度仿真

为提高复合材料车轮仿真的准确性,采用高性能长玻纤增强热塑性复合材料作为车轮材料,探索在考虑材料各向异性的情况下联合使用Moldflow,Digimat和Abaqus对车轮强度进行仿真的方法,并针对具体车轮采用该方法按照国家标准进行径向载荷下的强度仿真与分析.研究结果表明：复合材料各向异性特性对车轮应力、应变的分布及最大值均有较大影响;在同一位置是否考虑材料各向异性影响得到的应力值最大相差达314%.该方法可提高长玻纤增强复合材料车轮强度仿真计算结果准确性,可为车轮的进一步轻量化提供参考.