水压致裂法地应力测量的数值模拟

由于测量深度深及其他突出优点,水压致裂法在地应力测量中已在国内外得到了广泛使用。基于大型通用有限元软件平台 Abaqus,建立了二维应力-损伤演化模型,对不同水压及初始裂隙下的多工况进行数值模拟试验,并与理论解进行比较以验证数值模拟结果的可靠性。分析结果表明:数值模拟试验的裂纹开展方位、致裂压力最小值与理论解吻合;初始裂隙的存在将影响致裂最小水压力值和裂纹扩展方向及模式,其结果可对原位地应力测试和水压致裂工程设计提供借鉴和指导。     

超(超)临界阀门电动执行机构大推力输出装置的研究

研究了超(超)临界阀门电动执行机构大推力输出装置的结构和工作原理,提出了电动执行机构大推力装置的理论计算方法,使用Abaqus有限元分析软件对主要零件进行强度分析计算,通过实践证明两种方法的符合性和可行性。     

筒体壁厚对传动滚筒应力应变的影响

传动滚筒作为带式输送机的关键部件,其结构性能的好坏直接影响着带式输送机的可靠性和使用寿命。根据传动滚筒的结构类型、材料属性和工作载荷状况,利用Abaqus进行有限元分析,以1.4 m单端输入传动滚筒为例,进行了筒体壁厚对传动滚筒应力应变影响的研究。研究表明:当筒体壁厚为22～24 mm比较合理,与实际1.4 m单端传动滚筒筒体壁厚24 mm相吻合,有效地降低了滚筒自身重量,为传动滚筒的设计提供了有利的理论依据。     

基于Abaqus软件二次开发技术筒形件旋压过程研究

应用Python环境下Abaqus二次开发的自动化技术,试图解决多道次旋压成形筒形件的有限元模型自动生成这个问题.通过有限元模型的参数化设计,确定了这些参数的编程方式及其有限元模拟分析的应用程序.以Ti-50A筒形件为算例,实现了多道次旋压成形的有限元模型参数化.包括建模、确定材料参数、截面属性、加载条件、确定接触、计算及其后处理直至生成完整的数据报表.     

Numerical simulation of the transient hydrogen trapping process using an analytical approximation of the McNabb and Foster equation

In order to simulate hydrogen charging and discharging cycles of mechanically loaded structures, an analytical solution for the differential equation of trapping kinetics is proposed, as a generalization of the Oriani's equilibrium relationship.This solution has been implemented in the Abaqus finite element software, and validated by comparison with the one-dimensional kinetic MRE Hydrogen Isotope Inventory Processes Code (HIIPC). Last, the results of an application on a 3D structure are presented.     

光学玻璃离心熔铸过程中成型热历史对反射镜的影响

为了研究离心熔铸反射镜制造技术中热历史状态(成型温度及冷却速度)对成型效果的影响,采用有限元分析软件Abaqus对不同的成型温度及冷却速率进行仿真分析,确定成型温度为950℃、冷却速率为1℃/s时可以完成反射镜在模具中的充模和成型;之后进行离心熔铸试验并对成型结果进行测量。在冷却速度大于1℃/s时,反射镜由于冷却后局部残余应力过大,导致其发生碎裂。同时通过对仿真结果、理论计算结果以及试验结果的分析对比,得到反射镜边缘的轴向高度与理论值相差10.12 mm,具有较大的面型误差,产生面型误差的原因是由于在高温成型冷却后反射镜体积收缩导致面型发生变化。     

Structural Control of Piezoelectric Laminated Beams under Thermal Load

The dynamic analysis and the active vibration control of piezoelectric laminated beams under thermal load are presented. The beam is modeled using two noded finite elements with four mechanical and a variable number of electric potential degrees of freedom at each node. In the thickness direction, the thermal and the electric fields are approximated as piecewise linear across an arbitrary number of sublayers in a layer. Cubic Hermite interpolation is used for the deflection and electric potentials at the sublayers and linear interpolation is used for the axial displacement and the shear rotation. The thermal field is computed using a consistent six-noded thermal finite element with a quadratic interpolation along longitudinal direction and a linear interpolation along thickness direction. The temperature distribution and undamped natural frequencies are obtained for composite and sandwich beam under cantilever and clamped-clamped boundary conditions and compared with 2D-FE Abaqus results. The finite element equations derived are converted into modal model to represent them in the state space form. This model is then reduced using Hankel norm for designing the LQG controller. Optimal control technique is used to control the vibration of the beam. The designed LQG controller controls the tip deflection of composite and sandwich cantilever beams and midpoint deflection of clamped-clamped beams.     

受初始几何缺陷影响的管线管非线性屈曲分析

采用弹塑性有限元法,结合非线性屈曲理论,分析了受初始几何缺陷影响的管线钢管在内压作用下的非线性屈曲。在分析中考虑了内压和管体缺陷等因素的影响。结果表明,考虑几何缺陷的有限元模型能够较好地模拟实物试验的屈曲载荷和屈曲形态。     

复合地基三维动力固结过程的数值仿真

基于有限元法建立复合地基三维固结过程的动力学模型.该模型包括桩-土相互作用、土壤-孔隙流体材料等的非线性特性.通过子模型和嵌入区域技术,降低计算规模,提高计算模型的收敛性,并建立针对此类问题的基本分析流程和方法.     

发动机排气歧管热应力分析

应用Fire软件建立排气歧管CFD计算分析模型,模拟计算发动机在不同工况下的温度和换热系数(Heat Transfer Coefficient,HTC).用Abaqus建立热机疲劳分析模型,利用CFD结果中的温度和换热系数作为热机械疲劳分析的边界条件,计算各工况点下排气歧管的温度场和塑性变形等结果,并对结果进行评估,提出相应的改善意见,为后续发动机零部件结构强度开发提供参考,从而大大减少试验开发的工作量和费用,加快开发进度.