钢管混凝土高桥墩的极限承载力分析

钢管混凝土构件已经被广泛应用于土木工程,但用作桥墩还很少有文献报道。基于钢材和混凝土的本构关系,采用ABAQUS有限元软件对铜管混凝土高桥墩进行荷载一变形的全过程分析,确定其极限承载力,并对影响极限承载力的一些因素进行了分析。研究发现：提高钢材和混凝土的屈服强度以及构件的含钢率可以增大极限承载力,而自重的影响相对较小。     

火灾下圆钢管混凝土柱的有限元计算

钢管混凝土组合柱在实际工程应用中有其优良的工作和施工性能。火灾发生时,由于核心混凝土的吸热作用,延缓了钢管的升温,很大程度上提高了钢管混凝土柱的耐火极限。在已有模型的基础上,对圆形截面核心混凝土高温下的材料模型进行了修正,基于ABAQUS大型有限元平台建立了圆形截面钢管混凝土柱的有限元模型,并利用其模型进行了耐火极限的计算,有限元计算结果与国内外相关的试验数据进行了对比,验证了有限元模型的正确性,并对其火灾下轴向变形-受火时间的全过程进行了分析。可在此基础上进一步开展钢管混凝土抗火相关的研究工作。     

基于ABAQUS的部分粘结预应力混凝土梁有限元分析

在考虑混凝土和钢筋材料非线性以及预应力CFRP筋与混凝土之间的部分粘结的基础上,应用有限元软件ABAQUS对2根部分粘结预应力CFRP筋混凝土梁进行了全过程非线性分析,分析结果表明,程序计算值与试验结果吻合良好,该模型具有较好的精度。     

半钢子午线轮胎帘线受力的有限元分析

使用ABAQUS有限元分析软件,考虑了轮胎的材料非线性、接触非线性以及大变形等复杂的力学特性,建立了185／70R14半钢子午线轮胎的三维有限元分析模型。探讨了静载荷和自由滚动工况下轮胎带束层和胎体层帘线在最低断面处和周向端部的受力情况,考察了不同载荷、速度下帘线受力的变化。结果表明：轮胎最低断面处静载荷下带束层受力呈M形,接地区胎体层受力呈W形,第一带束层末端受力小于第二带束层末端受力;滚动工况下轮胎带束层末端及胎体层反包端点周向力极值均出现在接地区。     

含应力吸收层的沥青路面反射裂缝有限元计算

应用线弹性断裂力学理论与方法对半刚性基层反射裂缝机理进行了分析,提出了防止反射裂缝的常用方法,用有限元软件ABAQUS定量的计算了应力吸收层的模量和厚度对裂缝尖端应力强度因子的影响,计算结果将对应力吸收层选择设计以及防止反射裂缝有一定意义。     

碳酸盐岩储层酸压裂缝高度延伸规律——以川西栖霞组为例

针对川西深层海相碳酸盐岩的开发,酸压是非常有效的增产手段;川西深层海相碳酸盐岩储层存在非均质性强、储层薄、储隔层应力差较小等问题,目前改造的技术难题是缝高的控制。针对川西X气井地质情况,基于有限元数值模拟方法,研究了工程地质因素对缝高的影响规律,并通过FracPT软件净压力拟合、微地震数据和生产井温数据获得的缝高结果,验证了本模型的合理性。结果表明,减小工作液黏度、施工排量和注液规模、增大储隔层间应力差有利于控制缝高;基于该结果,指导了X气井施工参数优化,施工后X气井测试日产气量10.45万m³,酸压施工增产效果好。该研究成果对于川西深层海相碳酸盐岩的酸压优化设计和现场施工具有指导作用。     

液压加固补贴对破漏套管的仿真研究

针对胜利油田长距离套管损坏井连续破漏及管体刺漏等套管失效工况,以∅139.7 mm×7.72 mm的N80套管为例,借助于ABAQUS有限元软件建立了破漏套管经液压加固补贴后的有限元模型,并对套管组合体模型的承载极限进行了定量分析。研究结果表明:破漏套管表面裂缝的存在对套管组合体承受外挤工况的影响较大,而对组合体承受轴向拉力、轴向压力以及内压等工况的影响甚微;当破漏套管最小裂缝宽度小于2.5 mm时,经液压加固补贴后的组合体在轴向拉力、轴向压力、内压以及外挤等4种载荷工况下的承载极限均高于无损套管的承载极限,满足现场工况要求;而当最小裂缝宽度大于6.5 mm时,补贴后的套管组合体承受的极限外挤载荷小于63.4 MPa,抵抗极限外挤的能力有所降低;通过更改补贴管材质,可明显提高补贴组合体在内压及外挤工况下的极限承载能力。研究结果对现场施工作业具有一定的指导作用。     

大厚度复合材料层合板的固化温度场变化规律

本研究通过编写ABAQUS子程序,将固化反应动力学方程引入大厚度复合材料构件固化过程的热传导方程,研究大厚度玻璃纤维/环氧树脂复合材料固化过程中温度分布规律,讨论了板厚与固化温度对层合板内部温度场、固化度场和固化速率的影响。结果表明,大厚度复合材料层合板内部厚度方向温度相差较大,中心点升温幅度最大,厚度方向的温度随着距离中心点位置的增大而降低;上下表面与温度恒定的模具表面接触因而温度不变;固化速率、固化度与温度呈正相关;固化温度一定时,复合材料厚度越大,最大温差ΔTmax越大,需要恢复到初始温度的时间越长,随着厚度的增加,最大温差ΔTmax增大的趋势越小;复合材料厚度一定时,固化工艺温度越高,最大温差ΔTmax越大,需要恢复到初始温度的时间越短,随着厚度的增加,最大温差ΔTmax增大的趋势越小。     

600 MPa级元宝梁用钢冲压开裂原因分析

为解决元宝梁冲压开裂问题,用OM和SEM等仪器与ABAQUS有限元仿真软件对600 MPa级元宝梁用钢冲压开裂原因进行了分析.结果表明:600 MPa级元宝梁用钢化学成分、力学性能与冷弯性能均满足标准要求,金相组织为准多边形铁素体与少量珠光体的混合组织,不存在带状组织;开裂件断口形貌呈现出明显鱼骨状形貌,钢板中心分层,两侧分布起源于中心分层并沿同一方向扩展的三角形台阶状断口,不同形貌断口均属于韧性断裂,而断口整体形貌显示材料在断裂前没有发生缩颈过程.利用ABAQUS软件对"先冲压再压边工艺"与"先压边再冲压工艺"两种工况进行有限元分析,结果显示:先冲压再压边工艺边部应力集中更严重,边部节点应力超过了材料抗拉强度从而导致撕裂现象的发生;由"先冲压再压边工艺"改为"先压边再冲压工艺"后元宝梁冲压开裂率由50%降至0,材料边部变形均匀,未见缩颈与开裂现象发生.     

基于弹性-黏弹性对应原理的复合材料层合板模态阻尼预测:理论及其有限元实现

提出一种利用通用有限元软件求解复合材料结构模态阻尼的有限元方法。该方法基于扩展弹性-黏弹性对应原理,定义出具有频率依存性的黏弹性复合材料复刚度矩阵,并借助ABAQUS提供的二次开发接口UMAT将其编入求解器中,结合复特征值法求解任意铺层层合板的模态阻尼。与已有的理论方法相比,本模型的计算结果更为接近实验数据。从而验证了本文提出的数值分析方法的有效性和精确性,为利用ABAQUS软件分析各向异性材料阻尼提供了一条有效途径。