不同加载角下T形柱承载力与延性分析

采用Abaqus软件建立T形柱的三维非线性有限元模型,分析了T形柱在不同加载角下的承载力与延性,计算结果与试验值符合良好,分析表明:加载角为45°时,承载力是最大的;加载角为0°时,承载力是最小的;加载角为90°时,延性是最好的。     

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。     

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.     

基于Abaqus的油管悬挂器锁紧机构接触分析

利用Abaqus有限元软件对普通C形卡环、带圆角C形卡环和卡块式3种不同的油管悬挂器锁紧机构在锁紧过程中所受的应力进行了分析。在分析时切向接触条件使用Conlomb摩擦模型,限制了卡环竖直方向的自由度,只允许卡环在水平面有位移。分析结果表明,普通C形卡环式锁紧机构的应力最大,卡块式锁紧机构的最大应力最小;带圆角的C形卡环应力分布比普通C形卡环更为均匀,过渡更为平缓;卡块式锁紧机构的最大应力明显小于卡环式锁紧机构,若能在卡块与推动环接触处增加圆角,则能进一步减小应力集中,降低最大应力值。     

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。     

基于参数化的轧具孔型设计与分析

针对冷轧轧具设计复杂,尤其孔型设计难度大,导致研发过程耗时、耗力的问题,提出了参数化设计与孔型设计理论相结合的方法,以简化轧具孔型设计步骤,提高设计结果的精确度。在SMS MEER设计法的基础上进行修正,使孔型尺寸参数化,选择对应的孔型开口,创建参数模型;然后基于Python对Abaqus进行二次开发,创建轧辊三维模型;对轧具轧制过程进行有限元分析,研究了轧制力、直径、壁厚有关参数并分析其原因。研究表明,轧制力的走势符合理论依据,轧制出的钛管直径最大误差值为0.067 mm,壁厚的最大误差值为0.039 mm,符合轧制管的精度要求,验证了该种方法的实用性和可行性,缩短了研发周期,节约了研发成本。     

基于数学模型的发动机舱盖锁舌曲面优化

针对发动机罩非正常下落导致无法锁止的问题,推导非线性微分方程并采用泛函求解,将工程问题转化为力学数学模型.根据数学模型优化发动机舱盖锁舌曲面,采用有限元法搭建仿真模型.分析结果表明,基于数学模型的有限元法可以高效准确地模拟发动机舱盖关闭过程中锁的实际运动过程,优化结果可为发动机罩锁舌优化提供思路.     

汽车车门过开启有限元分析

用Abaqus中的静力学分析功能,对某款车型前门进行过开启分析,得到此车门的过开角度和卸载后车门的残余角度以及车门和限位器的受力状况.同时,利用Abaqus中的MODEL CHANGE关键词,实现车门在过开启后,只有车门重新关闭而限位器保持不动的模拟,以此来考察车门能否关闭,从而更进一步评估传统的车门过开启分析方法.仿真结果表明:该车门过开性能满足设计目标,无破坏风险,且MODEL CHANGE关键词可以为模拟车门的关闭提供极大方便.     

Abaqus/CAE二次开发功能与应用实例

为实现复杂的有限元前后处理功能,介绍基于Abaqus/CAE进行内核脚本和GUI的程序开发,并阐述这两种开发方式的特点和相互关系.用双动拉深杯形件和汽车覆盖件两个实例说明Python和Abaqus GUI Toolkit在Abaqus/CAE二次开发中的应用;通过二次开发实现将CFD计算得到的热边界条件向实体单元网格模...