abaqus方管強(qiáng)度的案例
基于ABAQUS和Isight的液壓支架底座強(qiáng)度分析與優(yōu)化
摘 要：為了降低某液壓支架底座工作時(shí)的最大應(yīng)力，提高其安全性，使用ABAQUS軟件對(duì)3種工況下的底座進(jìn)行強(qiáng)度分析，找出底座的薄弱點(diǎn)。對(duì)底座重新進(jìn)行參數(shù)化建模，使用Isight軟件聯(lián)合Catia和ABAQUS對(duì)底座進(jìn)行優(yōu)化分析。優(yōu)化后，液壓支架底座在3種工況下最大應(yīng)力值有顯著降低，且整體重量下降9.7%.對(duì)液壓支架底座的分析與優(yōu)化，降低了底座的最大應(yīng)力，提高了其安全性；同時(shí)實(shí)現(xiàn)了底座的輕量化，提高了其經(jīng)濟(jì)性。
關(guān)鍵詞：液壓支架;底座;ABAQUS;Isight;安全性;輕量化;
液壓支架是廣泛應(yīng)用的煤礦機(jī)械，在煤炭開(kāi)采過(guò)程中，不僅提高了礦井的安全性，也提高了煤炭的開(kāi)采效率。液壓支架主要由底座、連桿機(jī)構(gòu)、掩護(hù)梁、頂梁及控制元件組成，底座是液壓支架的關(guān)鍵部件[1]. 李海寧等[2] 僅研究了某液壓支架底座的強(qiáng)度，并未進(jìn)行優(yōu)化。萬(wàn)麗榮等[3]研究了沖擊載荷作用下液壓支架關(guān)鍵零件及底座的受力及強(qiáng)度。田立勇等[4]研究了各工況下液壓支架底座的強(qiáng)度及不同板厚對(duì)底座強(qiáng)度的影響，并簡(jiǎn)單進(jìn)行優(yōu)化。以上對(duì)底座的研究主要集中在強(qiáng)度分析方面，優(yōu)化方面的研究比較少。底座的安全性和輕量化在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中往往不能兼顧。基于前人的研究，本文使用ABAQUS軟件和Isight軟件對(duì)某液壓支架底座進(jìn)行強(qiáng)度及優(yōu)化分析，在提高底座安全性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)底座的輕量化。
1 某液壓支架底座強(qiáng)度分析
液壓支架底座在井下受力較為復(fù)雜，為了分析底座的強(qiáng)度，提取底座的3種典型工況進(jìn)行分析。
1) 工況1:支架底座兩端受扭轉(zhuǎn)載荷。
2) 工況2:支架底座左側(cè)受偏載荷。
3) 工況3:支架底座右側(cè)受偏載荷。
1.1 簡(jiǎn)化模型
為了提高強(qiáng)度分析的效率，在分析前對(duì)底座進(jìn)行簡(jiǎn)化。
底座主體結(jié)構(gòu)由鋼板焊接而成，鋼板間的焊縫強(qiáng)度視為與鋼板相同。去掉對(duì)強(qiáng)度影響不大的孔、倒角等結(jié)構(gòu)。
展開(kāi) “現(xiàn)代”噴丸強(qiáng)化及阿爾門強(qiáng)度的abaqus仿真
如下是使用“現(xiàn)代”方法模擬阿爾門強(qiáng)度/覆蓋率/殘余應(yīng)力形成的過(guò)程的短小示例：
阿爾門強(qiáng)度（弧高，也即試片在試片原法向上產(chǎn)生的最大位移偏差，注意不同的強(qiáng)度需使用不同規(guī)格的試片，不能“一片走天下”）：
覆蓋率（具體數(shù)值要通過(guò)腳本提取計(jì)算獲得，超過(guò)100%的覆蓋率應(yīng)通過(guò)按比例延長(zhǎng)噴丸時(shí)間獲得）：
殘余應(yīng)力的形成（如對(duì)殘余應(yīng)力沿層深分布要求較高，應(yīng)加密網(wǎng)格，同時(shí)縮短分析步時(shí)長(zhǎng)）：
以上。
ABAQUS強(qiáng)度分析
誰(shuí)有用ABAQUS進(jìn)行強(qiáng)度分析的例子？能不能上傳一個(gè)啊
深溝球軸承靜強(qiáng)度分析（abaqus） ￥25
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貨車前橋的強(qiáng)度與模態(tài)分析（abaqus模型） ￥50
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基于hyperworks+abaqus鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)強(qiáng)度分析 ￥10
本案例主要是介紹如何聯(lián)合hyperworks、abaqus軟件創(chuàng)建鉸鏈總成。鉸鏈創(chuàng)建的對(duì)與錯(cuò)將直接影響計(jì)算分析的結(jié)果，尤其是在汽車車門過(guò)開(kāi)分析、下垂分析等。
鉸鏈運(yùn)動(dòng)過(guò)程中應(yīng)力分布云圖
本案例模型及相關(guān)操作見(jiàn)附件、收費(fèi)內(nèi)容部分，凡購(gòu)買本案例的朋友，結(jié)合附件中的模型及相關(guān)操作說(shuō)明在仿真操作上還有什么疑問(wèn)，請(qǐng)與我溝通交流。本案例將持續(xù)完善與豐富！
Abaqus在風(fēng)電輪轂靜強(qiáng)度分析的應(yīng)用
Abaqus在風(fēng)電輪轂靜強(qiáng)度分析的應(yīng)用
輪轂是風(fēng)力發(fā)電機(jī)中非常重要的部件，它的安全運(yùn)轉(zhuǎn)直接影響著風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行，因此在進(jìn)行輪轂設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮其輕量化，更應(yīng)該保證其強(qiáng)度安全性。
Abaqus依靠其強(qiáng)大的非線性分析能力，被越來(lái)越多的使用到風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)校核中，能夠?yàn)轱L(fēng)機(jī)輪轂的強(qiáng)度校核提供準(zhǔn)確、快速的求解結(jié)果。結(jié)合強(qiáng)大的前處理軟件ANSA，能夠快速的建立高質(zhì)量輪轂分析模型。兩者的完美結(jié)合，為風(fēng)機(jī)的強(qiáng)度分析提供了完整的解決方案。
為了準(zhǔn)確的模擬輪轂的應(yīng)力，需要建立葉片、變槳軸承和主軸假體，避免應(yīng)力的局部效應(yīng)影響，并且考慮變槳電機(jī)對(duì)輪轂和變槳軸承的約束作用。
針對(duì)軸承中的滾動(dòng)體，abaqus提供了非線性間隙單元（gap單元），能夠更好的模擬滾動(dòng)體受壓不受拉的特性，獲得更好的求解結(jié)果。
針對(duì)載荷的施加問(wèn)題，abaqus提供了非常方便的MPC多點(diǎn)約束，能夠方便的將載荷施加到葉根坐標(biāo)系，并正確的傳遞到葉片上。
下圖為某輪轂靜強(qiáng)度分析結(jié)果，通過(guò)強(qiáng)度極限可知，本輪轂的安全系數(shù)為1.6。
展開(kāi) 基于Abaqus的混凝土劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)值模擬
附件.zip
?01.模型創(chuàng)建
混凝土圓柱試樣：3D-Deformable-Solid
長(zhǎng)度：L=300mm; 半徑：R=75mm
上、下夾具尺寸：3D-Discrete Rigid-Solid 離散剛體
長(zhǎng)*寬*深：15mm*5mm*300mm
02.材料屬性
03.模型裝配
04.創(chuàng)建分析步
05.邊界條件與相互作用
06.載荷與邊界條件
07.網(wǎng)格劃分08. 結(jié)果查看
選定單元時(shí)間VS損傷演變曲線
系統(tǒng)參數(shù)
?版本：Windows 10 家庭中文版 ?版本號(hào)：21H2 ?系統(tǒng)類型：64位操作系統(tǒng) ?處理器：Intel(R) Core(TM) i5-10500 CPU @ 3.10GHz 3.10 GHz ?機(jī)帶：8.00 GB
展開(kāi) ABAQUS邊坡穩(wěn)定性分析-強(qiáng)度折減法
算例導(dǎo)讀：
強(qiáng)度折減法最早是Zienkiewicz提出，其基本實(shí)質(zhì)是材料的c和φ逐漸降低，導(dǎo)致某單元的應(yīng)力無(wú)法和強(qiáng)度配套，不能承受的應(yīng)力轉(zhuǎn)到周圍土體中去，從而出現(xiàn)連續(xù)的滑動(dòng)面。本算例通過(guò)三維均質(zhì)土坡穩(wěn)定性分析來(lái)說(shuō)明如何用強(qiáng)度折減法計(jì)算的安全系數(shù)。
算例需知：
需要CAE源文件的請(qǐng)?zhí)砑游⑿牛–ivilTutor）說(shuō)明來(lái)意或通過(guò)附件下載。
算例結(jié)果：
模擬的關(guān)鍵之處：
1.摩擦角強(qiáng)度折減參數(shù)的設(shè)置
2.分析步設(shè)置采用MC本構(gòu)需用Unsymmetric
3.構(gòu)造邊坡形狀采用生死單元模擬，即接觸中的 Model Change。
4.無(wú)需設(shè)置預(yù)定義場(chǎng)變量
5.單元最好用C3D8.
6.需修改模型的關(guān)鍵字
BIANPO-1.BP 是點(diǎn)集合名稱，0.5是場(chǎng)變量，此處為強(qiáng)度折減系數(shù)的初始值。
展開(kāi) 基于SIMULIA Abaqus的有限元強(qiáng)度折減法
2Abaqus操作界面
1）在Abaqus的下拉菜單Plug-ins中選SlopeSR，如圖1所示；
圖1 Abaqus的下拉菜單Plug-ins
2）彈出圖2所示的SlopeSR對(duì)話框；
圖2 SlopeSR對(duì)話框
設(shè)定計(jì)算參數(shù)，包括：
泊松比v是否調(diào)整，默認(rèn)值是Yes；
彈性模量E是否調(diào)整，默認(rèn)值是Yes；
計(jì)算采用的CPU個(gè)數(shù)，默認(rèn)值是4；
迭代初始的強(qiáng)度折減系數(shù)FOS，默認(rèn)值是1.0；
是夠存儲(chǔ)計(jì)算過(guò)程文件ODBs，默認(rèn)值是No；
選擇所需計(jì)算的inp文件；
設(shè)定工作名。
點(diǎn)擊OK或Apply進(jìn)行計(jì)算，點(diǎn)擊Cancel則關(guān)閉對(duì)話框。
3算例驗(yàn)證
① 二維邊坡算例
圖1是一均質(zhì)邊坡有限元模型。假定抗剪強(qiáng)度參數(shù)為c = 0.05886 MPa, f = 11.31°, 單位重 g = 19.62 KN/M3，彈模 E = 80 MPa, 泊松比 n = 0.43，材料符合Mohr-Coulomb準(zhǔn)則和關(guān)聯(lián)流動(dòng)法則。坡高50米，寬165.2米。左右兩邊模型高度分別取200和250米。邊界條件是：兩側(cè)法向約束，底部固定。
不調(diào)整泊松比和彈性模量，計(jì)算得到的強(qiáng)度折減系數(shù)為1.368。極限狀態(tài)下的等效塑性應(yīng)變?nèi)鐖D4所示。可見(jiàn)邊坡以下很深的區(qū)域都以發(fā)生了塑性變形。
僅調(diào)整泊松比，計(jì)算得到的強(qiáng)度折減系數(shù)為1.368。極限狀態(tài)下的等效塑性應(yīng)變?nèi)鐖D5所示。
調(diào)整泊松比和彈性模量，計(jì)算得到的強(qiáng)度折減系數(shù)為1.368。極限狀態(tài)下的等效塑性應(yīng)變?nèi)鐖D6所示。
展開(kāi) abaqus分析熱軋橢圓空心型鋼的抗壓強(qiáng)度（一）
所得到的結(jié)構(gòu)性能數(shù)據(jù)已用于建立橫截面細(xì)長(zhǎng)和橫截面抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系，這表明，根據(jù)所提出的橫截面細(xì)長(zhǎng)參數(shù)，歐洲規(guī)范 3 中圓形空心型材的 3 級(jí)細(xì)長(zhǎng)極限 90 可以安全地用于橢圓形空心型材。BS 5950-1 中給出的等效半緊湊細(xì)長(zhǎng)極限、AISC 360-05 中的非緊湊極限細(xì)長(zhǎng)和 AS 4100 中給出的屈服細(xì)長(zhǎng)極限也是有效的。BS 5950-1 中的改進(jìn)有效面積公式也可以安全采用。目前正在進(jìn)一步研究細(xì)長(zhǎng)（4 級(jí)）橢圓形空心型材的有效面積公式。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202411/eea9c94118f04f6793cf797d70993128.png"></p><p> 使用有限元（Fe）軟件ABAQUS [9]的數(shù)值建模研究與實(shí)驗(yàn)程序并行進(jìn)行。該程序的主要目的是復(fù)制實(shí)驗(yàn)壓縮測(cè)試，并驗(yàn)證了模型，以進(jìn)行參數(shù)研究。為Fe模型選擇的元素是四個(gè)節(jié)點(diǎn)的，減少的集成殼元素，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的自由度六個(gè)自由度，在Abaqus元素庫(kù)中指定為S4R，適用于薄或厚的殼應(yīng)用[9]。這些元素已被證明在類似的應(yīng)用中表現(xiàn)良好[10-12]。通過(guò)基于彈性特征值預(yù)測(cè)進(jìn)行網(wǎng)格收斂研究，仔細(xì)選擇了均勻的網(wǎng)格密度，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的結(jié)果，同時(shí)最大程度地減少計(jì)算工作。發(fā)現(xiàn)合適的網(wǎng)格尺寸為2A/10（A/B）×2A/10（A/B）毫米，上限為20×20 mm。</p><p> 使用測(cè)量的試件尺寸和測(cè)量的材料應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)對(duì)短柱試驗(yàn)進(jìn)行建模。幾何缺陷的形式被認(rèn)為是最低彈性特征模式模式，通常形狀對(duì)稱，圖 15 顯示了一個(gè)例子。除了測(cè)量的缺陷值外，缺陷幅度 w0 被認(rèn)為是材料厚度 t 的三個(gè)固定分?jǐn)?shù)（t/10、t/100 和 t/500）。
展開(kāi) 
ABAQUS xfem裂紋擴(kuò)展計(jì)算應(yīng)力強(qiáng)度因子
Delete or suppressthe interaction, or change the crack to allow growth.輸入文件未生成，作業(yè)未提交分析
想請(qǐng)教一下，這個(gè)應(yīng)該怎么改，未勾選允許裂紋生長(zhǎng)，想要輸出應(yīng)力強(qiáng)度因子，但是一值提交不上
Abaqus 邊坡強(qiáng)度折減法計(jì)算安全系數(shù) ￥5
Abaqus強(qiáng)度折減法計(jì)算邊坡的安全系數(shù)是采用設(shè)置場(chǎng)變量的方法，在分析計(jì)算過(guò)程中，逐步折減土體強(qiáng)度參數(shù)，當(dāng)土體強(qiáng)度參數(shù)折減到很小時(shí)候，土體塑性區(qū)貫通，模型由于塑性變形過(guò)大無(wú)法計(jì)算下去的時(shí)候，這時(shí)候的場(chǎng)變量數(shù)值即為安全系數(shù)。
以某加固工程公路邊坡為原型，邊坡土體為黃土狀粉土，邊坡高度為11m，其主要物理力學(xué)性質(zhì)列于表2.1，其中支護(hù)采用錨桿支護(hù)。
2.1 土體物理性質(zhì)
土層名稱
厚度
m
重度
γ（kN/m3）
彈性模量
Mpa
泊松比
ν
粘聚力
c(kPa)
內(nèi)摩擦角
φ（?）
黃土粉狀土
>30
16.8
12
0.3
15
22
定義場(chǎng)變量的地方為材料參數(shù)的第三列，number of filed variables設(shè)置為1，
定義兩個(gè)分析步，第一個(gè)分析步是重力場(chǎng)平衡，自重應(yīng)力場(chǎng)，第二個(gè)分析步中進(jìn)行折減。從菜單欄model—>edit kerwords進(jìn)入到編輯關(guān)鍵詞界面，在第一個(gè)分析步開(kāi)始之前添加如下關(guān)鍵詞，
在第二個(gè)分析步中添加如下關(guān)鍵詞。
其他建模步驟沒(méi)有特別需要注意的地方，完成這些就可以提交計(jì)算了，計(jì)算的得到邊坡安全系數(shù)為1.8，塑性區(qū)如下圖。
塑性區(qū)貫通
展開(kāi) 怎么在abaqus提取xfem下，動(dòng)態(tài)三維應(yīng)力強(qiáng)度因子？
求解答
ABAQUS 小應(yīng)變分析(例6) 板錨在海洋粘土中上拔(飽和不排水強(qiáng)度隨深度增大) ￥70
板錨在海洋粘土中的上拔承載力(粘土的飽和不排水強(qiáng)度隨深度增大)
一、模型的建立
板錨為條形錨(strip anchor), 故而采用2D平面應(yīng)變模型。土為海洋粘土，板錨上拔過(guò)程為不排水狀態(tài)，故而采用Tresca模型來(lái)模擬粘土的飽和不排水抗剪強(qiáng)度。粘土的抗剪強(qiáng)度從海床表面隨著埋深呈線性增大(如圖1所示)。考慮錨的上覆土重，粘土的有效重度設(shè)置為6kN/m3。
圖1 粘土抗剪強(qiáng)度隨深度增大
模型的網(wǎng)格劃分如下圖所示：
圖2 模型的網(wǎng)格劃分
圖3 錨在土中的位置及錨周圍土的網(wǎng)格劃分細(xì)節(jié)
圖4 錨的網(wǎng)格劃分(處理成離散剛體)
模型的邊界條件：
圖5 模型的邊界條件(底部固定，約束兩邊的水平位移)
二、模擬結(jié)果展示
圖6 錨的破壞機(jī)理
圖7 錨的峰值承載力
展開(kāi) 