地震動響應的案例
技術鄰周報Q15：ANSA/地震動響應/iSolver/子程序/SaaS/結構抗震/3DCS...
3、搖擺平臺地震動響應仿真及分析
作者：
C乘風破浪
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1822063
搖擺式平臺結構是一種自定心底座的搖擺系統，通過結構底部的獨立柱的抬升和搖擺運動，將上部結構與地面強激勵運動進行隔離。本案例基于ABAQUS 6.13建立了搖擺臺結構，并仿真了200次地震運動下動力響應。通過案例的分析發現單元類型、網格尺寸和最大時間步長對模型結果影響微乎其微，然而接觸算法的選擇將會大大影響分析的穩定性。此外，摩擦系數的假定值以及接觸界面的相對剛度之間的差異對結構搖擺開始后的動態響應產生較大影響。
4、基于ABAQUS子程序UAMP編程實現水平井分段多簇壓裂流量動態分配
作者：
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鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1822163
隨著非常規油氣資源開發的興起，水平井分段多簇壓裂的作用愈加重要。為了實現致密儲集層高效開發，需采用水平井分段壓裂技術產生密集且垂直于井筒的多條橫切縫來擴大儲集層泄流面積。但生產測井數據表明，30%甚至更多的射孔簇對產量沒有貢獻。儲層的改造體積將顯著影響低滲透儲層增產效果，水平井壓裂段、簇數的不斷增加將使得油氣產量得到顯著提升。目前對水平井分段壓裂的裂縫間距及擴展規律缺乏足夠的認識，尤其缺乏對于流量動態分配的研究，這對于有效設計壓裂施工以獲得儲層最大化開采具有重要意義。
展開 Abaqus模擬 | 響應譜法求解結構地震響應
響應譜分析是一種頻域分析法，本質上可以看作為結構各階模態的一種線性疊加，必須是要基于模態分析的結果。
它表示的是結構受迫振動的振幅和激勵力頻率之間的關系，當然，這里的激勵力不一定是按照力的形式，也包含位移、速度、加速度的形式，通常我們采用加速度多一些，最后可確定在地震作用下結構的最大振幅，及對應頻率。
響應譜分析不能反應結構地震響應的全過程；僅限于彈性階段，不能給出各構件進入彈塑性變形階段的內力和變形狀態，無法找出結構的薄弱環節；主要適用于規則結構，不適用于不規則結構。
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展開 ANSYS workbench石油井架地震響應分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習石油井架模型的三維模型處理
2、學習地震響應分析相關的分析步的建立
3、學習地震響應分析相關的約束條件的建立
4、學習地震響應分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 石油井架地震響應分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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地震勵振的頻率響應分析
地震勵振的頻率響應分析.part1.rar
地震勵振的頻率響應分析.part2.rar
地震勵振的頻率響應分析.part3.rar
結構地震波作用下的頻率響應模擬 ￥400
本案例仿真了一結構在一側受到低頻振動作用下的頻率響應結果，如圖1所示。
圖1 仿真結果
ABAQUS UEL 二次開發（Koyna混凝土壩地震動力響應分析）
將以上三種單元應用到Koyna混凝土壩地震動力響應分析中，對比壩體關鍵點數據，驗證三種單元的計算結果吻合良好。
（一）模型基本信息
（1）材料信息
壩體彈性模量：E = 31027 MPa，泊松比：0.15，密度：2643 kg/m3。
壩體尺寸
（2）網格信息
模型網格
采用四節點單元離散壩體，共計1891個節點，1800個單元。
（二）Koyna混凝土壩模態分析
模態分析時將壩體底部設置固定邊界，約束雙向位移。
“ABAQUS”代表軟件自帶的四節點單元計算結果，“ABAQUS-CPS4”指的是用UEL實現的四節點單元計算結果，“UEL-SBFEM”指的是用UEL實現的SBFE單元計算結果，與“Chopra and Chakrabarti (1973)”的結果進行對比，可以看到三者計算精度基本保持一致。
第1階模態云圖（分別為：ABAQUS、UEL_CPS4、UEL_SBFEM）
第2階模態云圖（分別為：ABAQUS、UEL_CPS4、UEL_SBFEM）
第3階模態云圖（分別為：ABAQUS、UEL_CPS4、UEL_SBFEM）
第4階模態云圖（分別為：ABAQUS、UEL_CPS4、UEL_SBFEM）
（三）Koyna混凝土壩地震動力響應分析
在壩體底部邊界輸入加速度時程（地表水平向、豎直向加速度地震動記錄見附件）。
展開 混凝土重力壩在地震載荷下的響應分析
ABAQUS_混凝土重力壩在地震載荷下的響應分析.pdf
ABAQUS UEL 二次開發（Koyna混凝土壩地震響應計算）
概述：以Koyna混凝土壩為對象進行地震響應計算。將自編的八節點UEL和二十節點UEL應用到計算中。分別進行了混凝土壩模態計算和地震時程計算。
其中，在模態計算中共設置四種計算工況，分別為：ABAQUS-C3D8、UEL-C3D8、ABAQUS-C3D20、UEL-C3D20。
在地震時程計算中設置兩種計算工況，分別為：ABAQUS-C3D8、UEL-C3D8。
計算結果表明，自編UEL與ABAQUS自帶單元結果一致。
（）模型信息
Koyna混凝土重力壩位于印度孟買東南200 km處，1967年12月11日，Koyna混凝土重力壩遭受里氏6.5級的地震（Koyna地震），該地震給大壩和水電站等水工建筑帶來了巨大的損壞，給下游數十萬居民的人身生命財產安全造成了巨大損失，該大壩地震案例事后成為諸多學者進行地震作用下壩基動力相互作用、混凝土材料的動態力學性能等領域研究的對象。
Koyna混凝土重力壩的橫斷面尺寸如下圖：
該壩壩高113 m，壩頂寬度14.8 m，壩底寬度70 m，正常蓄水位91.75 m，壩基尺寸分別取向上游、下游延伸兩倍壩高，向地基方向同樣延伸兩倍壩高，向橫河向延伸20 m，最終的三維幾何模型示意圖如下圖：
采用六面體單元離散，有限元計算模型如下圖：
該模型的壩體和壩基共計用17950個六面體單元，其中壩體5000個，壩基12950個，壩基的網格采用疏密漸進過渡的方式避免計算結果在網格突變處不連續。
展開 『分享』隨機剪切柱在地震激勵下的演變隨機響應
隨機剪切柱是指固連于地面的剪切柱的某些物理參數是隨機變量,該模型在Niigata 地震激
勵下的響應屬于演變隨機響應。本文將新近發展起來的演變隨機響應問題的統一解法,推廣到用
于求解隨機結構振動響應問題。首先用這一方法求出每個樣本結構的隨機響應,然后用Monte
Carlo 法來進一步求隨機結構的集合隨機響應特性。這樣,與單純用Monte2Carlo 法進行數字模擬
相比,可使計算工作量大為減少。本文用隨機剪切柱的演變隨機響應問題加以說明
隨機剪切柱在地震激勵下的演變隨機響應.pdf
展開 【CAE案例】結構仿真對層壓木質結構的地震響應進行自動化非線性建模中的應用
圖1 木材的各向異性
圖2 CLT板的結構
木質結構在地震的整體表現主要由接觸和離散的連接結構決定。連接結構對壓縮沒有反力，但對拉力或剪力有尖銳的響應，并且板與板之間的接觸是單邊的。
圖3 地震對結構的作用方式
02 自動化建模方法
藍色：墻面
黃色：墻間接觸面
綠色：墻地板接觸面
暗紅：地板面
鮮紅：角支架（只有抗剪剛度的K_T_D_L 彈簧）
黑色：WC/WFC/FC（有抗剪剛度和軸向剛度的K_T_D_L 彈簧）
紫色：拉力構件（只有軸向剛度的K_T_D_L 彈簧）
圖5 拉力構件的力學響應
圖6 網格
模型一共有449個面（61個CLT板），204個有接觸和摩擦的邊緣，1543個離散元件代表9種連接構件，211個板件連接。所有的組和連接區域都是自動生成的。
03 計算結果
線性模型
無摩擦接觸
非線性模型
有接觸摩擦，μ=0.2
非線性模型
有接觸摩擦，μ=0.2
低加速度時的兩種建模的差別
（左）直接連接，（右）有接觸和摩擦
（左）時變場驗證，（右） 累計場驗證
04 結論與展望
檢驗的應力場包括：
1. 板子的軸向（壓或拉）力與扭矩結合產生的板在縱向的應力；
2. 垂直于板的剪切力產生的縱向剪切應力；
3. 板子的軸向（壓或拉）力與扭矩結合產生的板在橫向的應力；
4. 垂直于板的剪切力產生的橫向剪切應力；
5. 平面內剪切應力取總應力和凈扭轉剪切應力的較大者。
最終結果由真實比例的實驗測試驗證。
展開 基于多面體比例邊界有限元法的混凝土壩地震響應分析
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展開 
GeoStudio工程應用實例之76 San Fernando大壩上游壩體地震響應分析
GeoStudio工程應用實例之76 San Fernando大壩上游壩體地震響應分析（中仿視頻操作和中文PPT說明文件）
資料來源：
中仿科技
文件大小：
35MB
文件語言：
簡體中文
推薦級別：
下載次數：
總: 40 今日: 1 本周: 34 本月: 5
美國南加利福尼亞在1971年時遭遇了一場大地震，位于該地區的San Fernando大壩上游壩體在地震中受到了一定程度的破壞。本例即通過模擬大壩在地震中的動力響應來展示QUAKE/W在這方面的應用。 模型剖面圖如下所示：
點擊下載：http://www.cntech.com.cn/down/h000/h03/1243239418d3665.html
展開 EDF開源CAE | Code_Aster 對層壓木質結構的地震響應進行自動化非線性建模中的應用
該軟件包含多種本構關系模型（彈性、彈塑性、彈粘塑性、輻射下的燃料棒和金屬等），能夠處理線性和非線性問題（接觸、摩擦、斷裂力學，地震分析等），同時也可被用于土木工程結構的性能分析，微觀尺度的晶粒計算，幾乎涵蓋了核工業涉及的所有固體力學應用領域。該軟件的模型、算法和求解器自面世以來一直在不斷地提升和完善中。
2008年末，法國電力集團將code_aster與圖形操作模塊整合，開發出了用戶界面友好的開源軟件Salome_Meca，使得code_aster在使用代碼處理研究數據的基礎上，實現了可視化圖形操作功能。
01
研究背景
本次研究對象木質結構，這種傳統材料其實有著顯著的各向異性。使用木頭制作的交叉層壓板（圖2），即CLT板同樣具有各向異性。CLT板材在兩個主方向上有不同的抗彎剛度和平面穩定性，在墻面和地板的建造中都有使用。
圖1 木材的各向異性
圖2 CLT板的結構
木質結構在地震的整體表現主要由接觸和離散的連接結構決定。連接結構對壓縮沒有反力，但對拉力或剪力有尖銳的響應，并且板與板之間的接觸是單邊的。
展開 爆炸沖擊波與破片作用下車輛底部結構動響應數值仿真
爆炸沖擊波與破片作用下車輛底部結構動響應數值仿真
劉粟濤1，周云波1，張 明1，孫曉旺1，葉龍學2
(1.南京理工大學 機械工程學院， 南京 210094；2.中國艦船研究設計中心， 武漢 430064)
摘要：針對爆炸沖擊波與高速破片對車輛的聯合毀傷問題，采用光滑粒子流體動力學算法模擬榴彈在土壤中爆炸產生爆炸沖擊波與破片聯合作用下車輛底部結構的響應。進行爆炸沖擊鋼板試驗，分別采用傳統的任意拉格朗日歐拉算法和SPH算法分析在爆炸沖擊下鋼板的動能、內能和破壞形態，并驗證SPH算法的可行性；采用SPH算法對榴彈在車輛底部爆炸進行數值仿真，分析榴彈形成自然破片的過程、破片速度分布以及車輛底部防護結構的沖擊響應。仿真結果表明，淺埋榴彈爆炸產生的沖擊波先于破片作用于車底結構， 沖擊波作用效果為結構大變形，破片作用效果為結構局部破壞，并且SPH算法可應用于爆炸沖擊波與破片聯合作用下車底結構響應的研究，為車輛防護結構設計提供參考。
關鍵詞：試驗臺架；車輛底部結構；SPH算法；自然破片；數值仿真
1 引言
軍用地面車輛在戰場上面臨各式各樣的威脅，如埋雷、簡易爆炸 裝置(IED)和其他動能彈的威脅[1]。這些威脅通常攜帶裝在金屬外殼中的烈性炸藥。當炸藥爆炸時，產生的高壓使金屬外殼膨脹破碎，并形成自然破片以非常高的速度傳播，最終產生的沖擊波和高速自然破片撞擊軍用車輛，對車輛及乘員造成損傷。
整車實爆試驗是驗證車輛防護性能最直接有效的方法，但由于其危險性大、試驗成本高、試驗周期長、不可重復等原因，在進行車輛防護性能評估時，通常采用有限元仿真技術結合試驗的方法，預測軍用車輛在各式威脅下車輛的結構響應和車內乘員的損傷情況，并為后續車輛防護設計提供基礎[2]。
展開 2025大賽優秀作品 | 強動載作用下拱壩動態響應和損傷破壞的數值模擬研究
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</figure><p class="ql-align-center"><strong>作品名稱：強動載作用下拱壩動態響應和損傷破壞的數值模擬研究</strong></p><p class="ql-align-center"><br></p><p class="ql-align-center"><strong>作者： 錢敬業 | 同濟大學</strong></p><p class="ql-align-center"><br></p><p class="ql-align-center"><strong><em>關鍵詞：</em></strong><em>強動載，水下爆炸，拱壩，損傷破壞，數值模擬</em></p><p><strong>作者說</strong></p><p>在實際計算中發現Ansys LS-DYNA軟件憑借其深度優化的多核并行架構，服務器級別CPU（如本工作使用的AMD EPYC系列處理器）的性能得以充分發揮，為超大規模有限元模型的計算提供可能性，推動精細化仿真成為行業趨勢。配套的LS-PrePost前處理軟件可以實現復雜模型快速構建與網格優化，其中的S-ALE法有效減少了計算域的建立難度并顯著降低了K文件的大小，并行加速比高達0.9，保障了大規模算例的穩定高效求解。
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