双管钻机夹持卸扣装置的有限元分析及优化

夹持卸扣装置是双管钻机的重要组成部分,主要用于夹持孔内钻具,配合回转器实现机械拧卸钻杆的功能,其性能的好坏将直接影响整机的性能、钻进效率以及钻孔质量等。为验证设计结构的功能和质量,缩短研发周期,提出应用ABAQUS软件对夹持卸扣装置进行有限元分析和优化。结果表明优化后的结构满足安全系数的要求,为夹持卸扣装置的结构设计和优化提供了借鉴,同时为双管钻机的整体可靠性提供了保障。     

自然火灾中钢结构构件温度场模拟

在既有一榀框架受火实验的基础上,建立了该实验框架的精确有限元模型。通过与试验结果对比,获得了较好的温度场模拟结果。从结构抗火设计实际需要的角度出发,探究不同火灾发展因素对构件升温的影响,使用ABAQUS模拟多种参数化火灾模型下构件温度场分布。研究表明:有限元软件ABAQUS能够获得较精确的温度场分布;考虑多种随机性参数更有利于钢结构抗火工程。     

基于ABAQUS的沥青混凝土铣削建模

本文在ABAQus／Explicit模块下采用物理分离准则与单元剪切失效对沥青混凝土铣削过程进行了建模,同时采用ALE自适应网格法来控制单元网格变形。对自适应算法和做法进行了阐述,对建模时的单元分网、定义接触、定义边界条件与约束进行了介绍。对沥青混凝土的铣削过程进行了仿真,得到了不同切削速度下的切削应力与刀具受力大小,为铣刨机的设计打下了基础。     

基于ABAQUS的钢结构相贯节点非线性静力分析

通过对桁架节点的静力分析,介绍了使用大型有限元分析软件ABAQUS对钢结构进行静力非线性分析的主要步骤,结果表明,使用ABAQUS软件进行非线性有限元的桁架节点静力分析,其结果与实验很接近。     

基于有限元方法的轮胎磨损特性研究

在基于有限元法的轮胎磨损性能评价方法的基础上,建立了205/55/R16型子午线轮胎2种胎面结构的有限元模型。使用ABAQUS软件的显式分析方法获得轮胎接地区域节点在汽车行驶过程9种工况下的法向反力和滑移速度,通过摩擦能量损失和磨损量之间的关系,求得轮胎在组合工况下行驶特定里程的磨损量。光面轮胎的磨损量明显小于花纹轮胎磨损量的仿真分析结果,说明了仿真分析方法的有效性。同时,通过对ABAQUS软件的二次开发,实现了轮胎接地区域摩擦能量损失率分布的实时描述。     

某水电站进水口右岸楔形体边坡稳定性分析

针对西藏地区水电工程前期设计阶段受地质资料限制,对楔形体边坡稳定性分析往往需要大量试算验算,设计工作效率低的问题,以某水电站坝址楔形体XT2为分析对象,采用数值计算软件ABAQUS对初始地应力场进行反演,并将反演出的地应力场应用于大型有限差分分析软件FLAC3d,进行楔形体边坡稳定性计算与分析。结果表明,该方法既保证了计算结果的可靠性,又大大缩短了计算时间。     

基于ABAQUS无限元的静-动力统一人工边界研究

对于强震作用下的大变形和非线性问题,叠加原理不能被用来计算结构的静-动力综合效应,这就涉及到静、动力边界转换或静-动力边界统一的问题。静-动力边界转换法较为繁琐,且如果不施加由静力边界条件引起的节点约束反力,模型存在不平衡力或不平衡力矩,造成计算结果失真。黏弹性静-动力统一人工边界在结构受切向静力作用时数值解精度不够理想。为了既方便又精确地计算结构的静-动力综合效应,提出了利用无限元建立静-动力统一人工边界,推导出适用于外源波动输入的等效节点力计算公式;基于Python语言,编写了等效节点力计算与施加为一体的程序。这种边界不需要进行静力、动力边界转换、应力场的导入以及边界节点约束反力的施加。无限元静-动力统一人工边界实现相对简单,且数值解精度高于静、动力人工边界转换法和黏弹性静-动力统一人工边界,特别是在切向静力的作用下。     

基于ABAQUS的土石坝稳定渗流期应力应变分析

利用有限元分析软件ABAQUS的用户子程序接口,实现了Duncan-Chang本构模型在ABAQUS中开发,对土石坝应力应变进行分析。考虑渗流作用时,首先采用有限元法计算坝体渗流场,通过迭代法算出稳定渗流的逸出点和浸润线位置,并根据水力梯度得到坝体所受的渗透力。然后将渗流分析所确定的渗流力与土体浮力等荷载共同施加在施工期的坝体上,分析计算土石坝在稳定渗流期的应力应变值。分析结果表明:采用此方法进行土石坝稳定渗流期的应力应变分析是合理的,且大大提高了计算效率。     

基于ABAQUS的管板堆焊动态模拟及其应力特性

针对某企业换热器管板堆焊试验及其工艺技术方案,利用ABAQUS软件模拟在高强度基体合金材料上堆焊过渡合金材料(软质或防腐蚀),得到焊后温度场和应力场的分布规律,并用试验结果验证了堆焊数值模拟结果的合理性,确定了适合此管板堆焊的热源模型及参数。同时,堆焊动态模拟研究结果为堆焊试验提供了充分的理论依据,为优化堆焊工艺及堆焊方法奠定了基础。通过理论研究与试验验证相结合的方法,在满足管板性能及其材料强度等相关技术要求前提下,减少了试验成本和时间,缩短了生产制造周期,对制定焊接工艺有指导性意义。     

基于抛物线法的迭代补偿算法

针对DA补偿法中补偿系数不易事先确定,提出一种基于抛物线法的迭代补偿算法,并详细阐述了该方法的原理与补偿公式。通过ABAQUS有限元仿真软件分别对T型梁和壁板进行补偿验证,使用该文提出的补偿算法仅需进行2~3次补偿,即可满足零件设计要求。将该文方法用于实验"双十字"件中,经过1次补偿迭代后,理论零件型面与补偿后零件型面最大偏差为0.286mm,满足工程应用要求。抛物线法的迭代补偿算法适用于带筋壁板时效成形模具型面补偿,且其补偿速度较快。