抗震性能模擬的案例
基于ABAQUS的剪力墻抗震性能模擬
計(jì)算任務(wù)的描述：墻體尺寸為1400mm×160mm×2800mm，兩側(cè)有200mm×160mm×2800mm的后澆暗柱，混凝土立方體抗壓強(qiáng)度為43.1 Mpa，混凝土密度2400kg/m4，混凝土彈性模量為3.15x104 Mpa.泊松比0.2。暗柱設(shè)有4根直徑為16mm的HRB335縱向鋼筋和間距為150mm的直徑為8mm的HPB300型號(hào)的箍筋，墻體橫向和豎向設(shè)間距為200mm，直徑為8mm的HPB300鋼筋。密度7.85g/cm'，鋼筋的彈性模量為2x105MPa，泊松比0.2。
仿真計(jì)算采用的設(shè)備基本情況：
CPU：Inter(R) Core(TM) i3-4005U雙核、內(nèi)存：4GB
計(jì)算模型的處理技術(shù)：水平荷載往復(fù)施加，采用力位移混合控制加載，前五級(jí)為荷載控制加載，分別為50kN、100KN、150kN、200kN、300kN，每級(jí)荷載循環(huán)一次；其后為位移控制加載，其位移大小分別為8mm、16mm、24mm、32mm、40mm、50mm、60mm，其中16mm、24mm、32mm、40mm，共十一次循環(huán)。所有荷載共十六次循環(huán)。
方法計(jì)算的機(jī)時(shí)耗費(fèi)情況：計(jì)算結(jié)果提交后花費(fèi)了一個(gè)多小時(shí)。
仿真計(jì)算的結(jié)果分析：剪力墻下端混凝土兩側(cè)發(fā)生膨脹變形，鋼筋屈服，混凝土出現(xiàn)裂縫，且主要出現(xiàn)在墻角兩側(cè)，隨著加載的位移增大，混凝土的裂縫逐漸發(fā)展到上端，最后墻角混凝土發(fā)生損壞。
展開 【JY】淺析基于性能的抗震分析方法——性能設(shè)計(jì)
【寫在前文】
在閱讀此文前，可先看下以下文章：
【JY】基于性能的抗震設(shè)計(jì)（一）
【JY】基于性能的抗震設(shè)計(jì)（二）
【JY|理念】結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)之(設(shè)計(jì)理念進(jìn)展)
【性能設(shè)計(jì)】
建筑結(jié)構(gòu)通常使用彈性分析進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，主要目的是為了將復(fù)雜的非線性問(wèn)題，簡(jiǎn)化為易于分析理解的線彈性問(wèn)題，進(jìn)而借助反應(yīng)譜、彈性時(shí)程分析等快速對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。然而，大多數(shù)建筑物在大地震下都會(huì)經(jīng)歷顯著的非彈性變形。基于性能的設(shè)計(jì)分析方法也隨著算力的增強(qiáng)而出現(xiàn)。
現(xiàn)代基于性能的設(shè)計(jì)方法是確定結(jié)構(gòu)在某種條件下的實(shí)際行為的方法。在計(jì)算技術(shù)及算力的進(jìn)步和可用測(cè)試數(shù)據(jù)的支持下，非線性分析為計(jì)算彈性范圍以外的結(jié)構(gòu)響應(yīng)提供了手段，包括與非彈性材料行為、接觸非線性行為和大位移相關(guān)的強(qiáng)度和剛度退化等等。因此，非線性分析可以在新建建筑的設(shè)計(jì)或既有建筑物的加固改造中發(fā)揮著重要作用。
非線性分析需要付出更多的精力、時(shí)間與算力，并且應(yīng)該考慮到具體的目標(biāo)。在結(jié)構(gòu)地震工程實(shí)踐中應(yīng)用非線性分析的典型實(shí)例是：
(1)評(píng)估和設(shè)計(jì)既有建筑的抗震改造解決方案;
(2)設(shè)計(jì)采用不符合現(xiàn)行建筑規(guī)范要求的結(jié)構(gòu)材料、系統(tǒng)或其他特征的新建筑;
(3)根據(jù)特定的業(yè)主/甲方等，要求評(píng)估建筑的安全性能。
建筑物的抗震性能通常與建筑物結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、隔墻、天花板、暖通/電氣系統(tǒng)和內(nèi)容物的損壞有關(guān)。
雖然建筑物的性能是連續(xù)的，但出于設(shè)計(jì)目的，可以方便地確定對(duì)建筑物功能、財(cái)產(chǎn)保護(hù)和安全有重大影響的主要結(jié)構(gòu)和其他建筑部件的離散性能水平。
展開 關(guān)于砌體結(jié)構(gòu)的整體抗震性能分析
對(duì)于對(duì)于在役的砌體結(jié)構(gòu)有必要掌握其抗震性能，分析其抗倒塌能力，結(jié)合已有的砌體震害資料，對(duì)已有的砌體結(jié)構(gòu)提出加固措施，對(duì)將要建造的砌體結(jié)構(gòu)提出提高抗震性能的措施。因此，研究砌體結(jié)構(gòu)抗震性能的分析方法，找到已有分析方法的缺點(diǎn)或局限性，提出更加合理的分析方法具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
1 砌體結(jié)構(gòu)的震害分析
已有地震災(zāi)害資料顯示[2 - 3]，早期的砌體結(jié)構(gòu)并沒(méi)有經(jīng)過(guò)抗震設(shè)計(jì)，后期雖然采用了抗震設(shè)計(jì)，但并沒(méi)有完全按照規(guī)范實(shí)施，造成砌體結(jié)構(gòu)并不能完全滿足我國(guó)的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》與《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》[4 - 5]的設(shè)防目標(biāo)，既“小震不壞、中震可修、大震不倒”。當(dāng)遭遇地震時(shí)，即使砌體結(jié)構(gòu)能夠滿足規(guī)范要求，因其存在變形能力差的特點(diǎn)，特別是當(dāng)墻體遭遇地震，出現(xiàn)裂縫后，其整體性差的特點(diǎn)愈發(fā)明顯。砌體結(jié)構(gòu)在地震作用下的破話特征多為: 已有的砌體結(jié)構(gòu)災(zāi)后資料顯示造成砌體結(jié)構(gòu)破壞的原因主要是: ( 1) 由于墻體抗剪承載力不足; ( 2) 樓板搭接太短; ( 3) 樓板配筋不足; ( 4) 整體性差，沒(méi)有圈梁構(gòu)造柱。
展開 加勁肋對(duì)單管塔結(jié)構(gòu)抗震性能影響
為了保證高聳結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，通常在塔筒底部設(shè)置加勁肋，對(duì)于此類結(jié)構(gòu)底部加勁肋的抗震性能，規(guī)范《YD 5131-2005 移動(dòng)通信塔桅設(shè)計(jì)》中只從構(gòu)造角度進(jìn)行了規(guī)定，并未對(duì)其耗能性能進(jìn)行說(shuō)明。本文選取某單塔筒式通訊信號(hào)塔為研究對(duì)象，如圖1所示。為研究加勁肋設(shè)置對(duì)于結(jié)構(gòu)抗震性能的影響，選取結(jié)構(gòu)底部10m范圍內(nèi)的區(qū)段為研究對(duì)象，鋼材為Q345鋼。
2.有限元模型建立
為研究不同加勁肋設(shè)置形式對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響，分別建立無(wú)加勁肋結(jié)構(gòu)，三角形加勁肋及梯形加勁肋結(jié)構(gòu)形式，加勁肋個(gè)數(shù)為0個(gè)、4個(gè)、6個(gè)。其建立有限元模型時(shí)，筒體、法蘭及加勁肋均采用C3D8R實(shí)體單元，材料模型按照《道路橋示方書 V 耐震設(shè)計(jì)篇》給出的雙折線模型計(jì)算，鋼材彈性模量E=200GPa，屈服強(qiáng)度f(wàn)y=345MPa，極限強(qiáng)度f(wàn)u=490MPa，強(qiáng)化剛度取初始剛度的1%，有限元模型如圖2所示。
加載方式的確定
擬靜力實(shí)驗(yàn)加載制度參照文獻(xiàn)“小野潔，藪本篤，秋山充良，大西宵平，白戸真大，西村宣男，軸圧縮力と1方向正負(fù)交番曲げを受ける スパイラル鋼管の耐震性能とその評(píng)価法[J]，土木學(xué)會(huì)論文集F Vol.66 No.2,301-318,2010.6”及《建筑抗震試驗(yàn)規(guī)程 JGJT101-2015》確定，其中結(jié)構(gòu)屈服位移按照公式下列公式計(jì)算。
將所取區(qū)段上部重力轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)上部集中軸力作用，往復(fù)荷載采用位移控制加載，結(jié)構(gòu)屈服前以0.2Δy為增量進(jìn)行逐級(jí)遞增加載，達(dá)到屈服后采用整數(shù)倍Δy進(jìn)行循環(huán)加載，加載到15Δy結(jié)束。加載方式如圖3所示。
3.計(jì)算結(jié)果
提取不同結(jié)構(gòu)頂部處反力-位移滯回曲線，如圖4所示。
展開 
【JY】《公路橋梁抗震性能評(píng)價(jià)細(xì)則》宣貫PPT
往期精彩
點(diǎn)擊直達(dá)
#性能分析
【JY】基于性能的抗震設(shè)計(jì)淺析（一）
【JY】基于性能的抗震設(shè)計(jì)淺析（二）
【JY】淺析消能附加阻尼比
【JY】近斷層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策略分析與討論
【JY】淺析各動(dòng)力求解算法及其算法數(shù)值阻尼(人工阻尼)
理念
【JY|體系】結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)之(結(jié)構(gòu)體系概念)
【JY|理念】結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)之(設(shè)計(jì)理念進(jìn)展)
【JY】有限單元分析的常見問(wèn)題及單元選擇
【JY】結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)之顯隱式
【JY】淺談結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
【JY】淺談混凝土損傷模型及Abaqus中CDP的應(yīng)用
【JY】淺談混凝土結(jié)構(gòu)/構(gòu)件性能試驗(yàn)指標(biāo)概念（一）
【JY】淺談混凝土結(jié)構(gòu)/構(gòu)件性能試驗(yàn)指標(biāo)概念（二）
#概念機(jī)理
【JY】基于Ramberg-Osgood本構(gòu)模型的雙線性計(jì)算分析
【JY】結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)初步-單質(zhì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
【JY】從一根懸臂梁說(shuō)起
【JY】反應(yīng)譜的詳解與介紹
【JY】結(jié)構(gòu)瑞利阻尼與經(jīng)濟(jì)訂貨模型
【JY】主成分分析與振型分解
【JY】淺談結(jié)構(gòu)多點(diǎn)激勵(lì)之概念機(jī)理（上）
【JY】淺談結(jié)構(gòu)多點(diǎn)激勵(lì)之分析方法（下）
【JY】板殼單元的分析詳解
【JY】橡膠支座的簡(jiǎn)述和其力學(xué)性能計(jì)算
【JY】振型求解之子空間迭代
【JY】橡膠支座精細(xì)化模擬與有限元分析注意要點(diǎn)
【JY】推開土木工程振型求解之蘭索斯法(Lanczos法)的大門
【JY】基于OpenSees和Sap2000靜力動(dòng)力計(jì)算案例分析
【JY】建筑結(jié)構(gòu)施加地震波的方法與理論機(jī)理
【JY】力薦佳作《結(jié)構(gòu)地震分析編程與應(yīng)用》
#軟件討論
【JY】復(fù)合材料分析利器—內(nèi)聚力單元
【JY】SDOF計(jì)算教學(xué)軟件開發(fā)應(yīng)用分享
【JY】Abaqus案例—天然橡膠隔震支座豎(軸)向力學(xué)性能
【JY】Abaqus6.14
展開 基于ABAQUS的空間RC梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能分析
一、試件設(shè)計(jì)
所有節(jié)點(diǎn)試件（本模擬取中節(jié)點(diǎn)，包含三種節(jié)點(diǎn)形式，平面節(jié)點(diǎn)PM、空間節(jié)點(diǎn)KJ、空間帶樓板節(jié)點(diǎn)KJS）均取自一PKPM設(shè)計(jì)的6層框架，原型結(jié)構(gòu)如圖1所示，兩方向跨度均取5.4m，首層層高4.2m，其余各層層高均為3.6m。原型結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算由PKPM V3.1設(shè)計(jì)軟件完成，模型設(shè)計(jì)過(guò)程滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)與《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)相關(guān)要求。框架柱截面尺寸均取550mm×550mm，框架梁截面尺寸均取500mm×300mm，樓板厚度均取135mm。樓面恒載取5.0kN/m2，活載取2.0 kN/m2；屋面恒載取7.0 kN/m2，活載取0.5 kN/m2；梁上線荷載取16.0 kN/m。計(jì)算時(shí)所有構(gòu)件均采用C30級(jí)混凝土，梁、板、柱受力縱筋均采用HRB400級(jí)鋼筋，梁、柱箍筋均采用HPB300級(jí)鋼筋。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防烈度取7度(0.15g)，地震分組為第一組，場(chǎng)地類別為II類，框架抗震等級(jí)為三級(jí)。原型結(jié)構(gòu)梁與柱配筋結(jié)果見表1。
圖1 節(jié)點(diǎn)取型和節(jié)點(diǎn)樣式
考慮到后期試驗(yàn)場(chǎng)地與試驗(yàn)儀器的限制，模擬時(shí)按試驗(yàn)設(shè)計(jì)試件，將原型梁-柱子結(jié)構(gòu)進(jìn)行2/3縮尺，得到試驗(yàn)試件尺寸，試件配筋按照等配筋率進(jìn)行縮尺設(shè)計(jì)。本試驗(yàn)各試件柱截面尺寸均為350mm×350mm，梁截面尺寸均為350mm×200mm，其中裝配整體式構(gòu)件預(yù)制梁截面為300mm×200mm，梁現(xiàn)澆層高80mm。模擬試件梁、柱配筋結(jié)果見表1。
展開 基于型鋼-鋼絞線的新型預(yù)制裝配式梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能研究
圖9 滯回曲線對(duì)比
圖10 骨架曲線對(duì)比
4 結(jié)論
為驗(yàn)證裝配式強(qiáng)化梁柱節(jié)點(diǎn)在受力和抗震性能方面與傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)相比具有優(yōu)勢(shì)，分別建立了傳統(tǒng)梁柱節(jié)點(diǎn)和強(qiáng)化梁柱節(jié)點(diǎn)有限元模型，分析了它們的破壞形態(tài)和滯回性能。結(jié)果表明，在相同荷載作用下，強(qiáng)化節(jié)點(diǎn)更不易發(fā)生破壞；強(qiáng)化節(jié)點(diǎn)的剛度、承載力和耗能能力均優(yōu)于傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的。綜上所述，基于型鋼-鋼絞線的新型預(yù)制裝配式梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能優(yōu)異，可將其推廣運(yùn)用于工程實(shí)踐。
參考文獻(xiàn)
[1] 崔燕偉, 劉晶波, 費(fèi)畢剛. 基于有限元分析的鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)斜壓桿受力機(jī)理研究[J]. 工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化, 2021(S1): 56-64.
[2] 王子豪, 陶忠, 吳所謂. 方鋼管混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)域參數(shù)有限元對(duì)比分析[J]. 中國(guó)水運(yùn)(下半月),2021,21(09):140-141+144.
[3] 戎賢, 卜凡, 張健新, 楊洪渭. 裝配式預(yù)制鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能研究[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2021,54(06):502-508.
[4] 李飛濤. 裝配混凝土結(jié)構(gòu)插銷式梁柱節(jié)點(diǎn)受力性能有限元分析[D].安徽理工大學(xué),2021.
[5] 李志強(qiáng),許金莉,胡慶龍.內(nèi)置CFRP圓管的方鋼管混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能有限元分析[J].建設(shè)科技,2018(03):48-49.
[6] 張賀昕, 張艷霞, 劉安然, 李振興. 某超高層結(jié)構(gòu)典型鋼管混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)有限元分析[C]//.第二屆全國(guó)智慧結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集.,2016:66-70.
[7] 范國(guó)璽. 鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究[D].大連理工大學(xué),2015.
[8] 張俊兵, 張良平, 鐘玉柏, 馬臣杰.
展開 基于型鋼-鋼絞線的新型預(yù)制裝配式梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能研究
ABAQUS擁有一個(gè)豐富多樣的單元庫(kù)和材料模型庫(kù)，可模擬多種工程材料的性能，其中包括金屬、復(fù)合材料、鋼筋混凝土、高分子材料、泡沫材料以及土壤和巖石等地質(zhì)材料，作為通用的模擬工具，ABAQUS除了能解決大量結(jié)構(gòu)問(wèn)題，還可以模擬其他工程領(lǐng)域的許多問(wèn)題，例如熱傳導(dǎo)、質(zhì)量擴(kuò)散、熱電耦合分析、聲學(xué)分析、巖土力學(xué)分析等。
結(jié)構(gòu)分析中非線性問(wèn)題主要包括幾何非線性問(wèn)題和材料非線性問(wèn)題，其在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)分析中同時(shí)存在。其中，幾何非線性是指結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大位移，形狀也相應(yīng)發(fā)生明顯變化，以致平衡方程不能按照原結(jié)構(gòu)的形狀列出，必須按照變形后的結(jié)構(gòu)形狀來(lái)列，這時(shí)就必須考慮結(jié)構(gòu)幾何非線性。材料非線性則是指材料本身具有非線性應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系，鋼筋混凝土受壓時(shí)出現(xiàn)彈塑性應(yīng)變，受壓時(shí)開裂、混凝土收縮和徐變及鋼筋與混凝土間產(chǎn)生滑移等均屬于材料非線性問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，本文借助了ABAQUS本身強(qiáng)大的非線性分析功能對(duì)其進(jìn)行處理，得到了相應(yīng)結(jié)果。
2 數(shù)值模型
2.1 模型建立
為驗(yàn)證型鋼-鋼絞線的新型預(yù)制裝配式梁柱節(jié)點(diǎn)在受力和抗震性能方面與傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)相比具有優(yōu)勢(shì)，采用ABAQUS有限元分析軟件分別建立了傳統(tǒng)梁柱節(jié)點(diǎn)和強(qiáng)化梁柱節(jié)點(diǎn)有限元模型，見圖1。傳統(tǒng)梁柱節(jié)點(diǎn)模型主要由混凝土和鋼筋骨架組成，梁選用C30混凝土，柱選用C50混凝土，梁截面尺寸為600mm×1000mm，柱截面尺寸為800mm×800mm。強(qiáng)化梁柱節(jié)點(diǎn)只是在傳統(tǒng)梁柱節(jié)點(diǎn)基礎(chǔ)上增加了型鋼和預(yù)應(yīng)力筋。型鋼插入柱里作為預(yù)應(yīng)力錨固端，高為1600mm，其中400mm插入下柱內(nèi)，上面200mm插入上柱。每根梁設(shè)置兩束預(yù)應(yīng)力筋，每束由7根直徑15.2mm的預(yù)應(yīng)力鋼絞線組成，鋼絞線的極限抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1860MPa。每根鋼絞線的張拉力F＝195.30kN，則7根鋼絞線組合而成的預(yù)應(yīng)力筋的張拉力為F＝1367.1kN。
展開 求一個(gè)預(yù)制裝配式混凝土框架的抗震性能分析視頻
如題，兩層兩跨即可，最好錄制視頻并附帶基本解說(shuō)，自己學(xué)習(xí)用，價(jià)格可私
資源共享---ANSYS在中高層鋼結(jié)構(gòu)抗震性能分析中的運(yùn)用
本文運(yùn)用有限元軟件ANSYS對(duì)一特定的9層的鋼框架－支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析，介紹了框架結(jié)構(gòu)有限元建模技巧，分析框架支撐結(jié)構(gòu)的地震作用下的動(dòng)力性能，并用APDL 語(yǔ)言編程進(jìn)行后處理的簡(jiǎn)化。
http://www.caenet.cn/paper/Paper.aspx?ID=315
鋼管混凝土框架抗震模擬 ￥49
來(lái)源于某大牛鋼管混凝土框架抗震性能試驗(yàn)的論文，采用ABAQUS進(jìn)行模擬，以下為模型基本圖片和結(jié)果圖片。
【技術(shù)鄰】關(guān)于嚴(yán)厲打擊盜版行為的嚴(yán)正聲明
侵權(quán)人李某未經(jīng)授權(quán)，擅自盜錄并銷售平臺(tái)講師王道永先生的《ABAQUS鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點(diǎn)抗震性能模擬》課程，同時(shí)擅自使用技術(shù)鄰平臺(tái)商標(biāo)，嚴(yán)重侵犯了平臺(tái)及講師的著作權(quán)與商標(biāo)權(quán)。
經(jīng)平臺(tái)維權(quán)，侵權(quán)人李某已承擔(dān)相應(yīng)法律責(zé)任，除進(jìn)行必要經(jīng)濟(jì)賠償外，更被要求在其閑魚賬號(hào)及技術(shù)鄰站內(nèi)，以發(fā)布道歉聲明的形式進(jìn)行公開致歉、消除影響。
目前，該侵權(quán)人已按要求在閑魚賬號(hào)首頁(yè)公開發(fā)布了附有本人簽名的《道歉聲明》，承認(rèn)其侵權(quán)行為，并承諾永久停止一切侵權(quán)活動(dòng)。
03 攜手共建，打造健康學(xué)習(xí)生態(tài)
技術(shù)鄰呼吁廣大用戶和支持正版的朋友們，共同參與到保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的行動(dòng)中來(lái)。
對(duì)不法分子的警告
我們警告所有正在或企圖從事盜版行為的不法分子：不要存在任何僥幸心理。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)將會(huì)被判賠付5倍以上賠償款。賠償金額是盜版課程收益的數(shù)倍，得不償失！
對(duì)用戶的呼吁
提高版權(quán)意識(shí)：保護(hù)自己的技術(shù)鄰學(xué)習(xí)賬號(hào)，切勿轉(zhuǎn)賣、共享、公開；
支持正版服務(wù)：盜版課程無(wú)法提供配套案例、模型、題庫(kù)、答疑等相應(yīng)服務(wù)；
積極舉報(bào)盜版：技術(shù)鄰鼓勵(lì)用戶舉報(bào)不法盜錄行為，互通維護(hù)良好學(xué)習(xí)環(huán)境。
對(duì)講師的承諾
技術(shù)鄰將持續(xù)加大版權(quán)保護(hù)力度，對(duì)于任何侵犯版權(quán)的行為，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，必將追究到底，絕不姑息。
平臺(tái)會(huì)盡最大努力維護(hù)講師的課程版權(quán)，讓您可以安心創(chuàng)作、傳授知識(shí)。
技術(shù)鄰堅(jiān)信，在法治不斷完善、社會(huì)版權(quán)意識(shí)持續(xù)提升的今天，通過(guò)我們共同的努力，一定能夠營(yíng)造出一個(gè)尊重知識(shí)、保護(hù)創(chuàng)新的良好環(huán)境。
讓我們攜手并肩，為創(chuàng)作者提供更好的創(chuàng)作環(huán)境，為學(xué)習(xí)者提供更優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，共同推動(dòng)知識(shí)付費(fèi)行業(yè)健康發(fā)展。
特此聲明！
技術(shù)鄰
2025年11月25日
展開 精沖鋼微觀組織對(duì)其力學(xué)性能和精沖性能影響的多尺度模擬研究
為了研究精沖鋼不同微觀組織對(duì)精密沖裁工藝的適應(yīng)性，分別建立基于材料組織的微觀代表性體積單元（RVE）模型和基于子模型法的RVE——宏觀有限元耦合多尺度模型，研究了球化退火后材料基體中滲碳體顆粒不同直徑、體積分?jǐn)?shù)以及碳化物帶分布特征對(duì)拉伸、剪切力學(xué)性能和精沖性能的影響。
精密沖裁工藝是在很小的凸凹模間隙下，利用精沖凸凹模、反頂凸模及V形齒圈的共同作用使沖裁變形區(qū)處于較高的三向壓應(yīng)力狀態(tài)，材料延遲斷裂的時(shí)間顯著延長(zhǎng)，進(jìn)而獲得高質(zhì)量沖裁斷面。與傳統(tǒng)板料沖裁方法相比，精沖工藝條件更為嚴(yán)苛，對(duì)所用板材的要求也更高。目前，最常用的精沖材料是精沖用低碳鋼板，通常經(jīng)歷熱軋、冷軋、退火處理等工序得到。
代表性體積單元（RVE)常被用于模擬研究具有多相微觀組織的材料性能，如材料的流動(dòng)應(yīng)力曲線、損傷和斷裂特性等力學(xué)性能。將RVE模型作為子模型，并結(jié)合宏觀有限元模擬得到的某單元位移場(chǎng)變化，構(gòu)建宏觀—微觀模型，可實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜成形工藝關(guān)鍵位置處不同微觀組織變形行為的模擬。
本文通過(guò)數(shù)值模擬研究了精沖鋼不同的微觀組織對(duì)其力學(xué)性能和精沖性能的影響。首先，針對(duì)球化退火后的滲碳體顆粒直徑、體積分?jǐn)?shù)、分布狀態(tài)以及未退火的珠光體組織，分別建立了不同的RVE模型；其次，對(duì)不同微觀組織模型施加拉伸、剪切邊界條件進(jìn)行數(shù)值模擬研究；再次，基于子模型法，在精沖試驗(yàn)宏觀有限元模型中提取剪切變形區(qū)中心位置單元的位移歷史作為RVE模型的邊界條件，構(gòu)建宏觀—微觀模型以探究不同微觀組織對(duì)精沖性能的影響；最后，通過(guò)對(duì)比分析模擬所得的子模型單元失效情況與實(shí)際精沖試樣的掃描電鏡（SEM)觀察結(jié)果，驗(yàn)證模擬的準(zhǔn)確性。
精沖鋼的微觀組織
精沖工藝相同時(shí)，精沖材料的性能很大程度上決定了精沖質(zhì)量。如前所述，精沖用低碳鋼板因原材料、軋制工藝、退火工藝等的差異，導(dǎo)致材料的微觀組織及性能也會(huì)存在差異。
展開 方鋼管混凝土短柱軸壓性能模擬 ￥9.99
5、 計(jì)算結(jié)果
圖8應(yīng)力云圖
圖9位移云圖
6、 結(jié)論與拓展應(yīng)用
（1） 模型結(jié)論
有限元模型能夠較為準(zhǔn)確地模擬方鋼管混凝土短柱的軸壓性能，鋼管壁厚與混凝土強(qiáng)度是控制其破壞的關(guān)鍵因素。
（2） 工程建議
在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，可通過(guò)增加鋼管壁厚、提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)來(lái)提升構(gòu)件的軸壓承載力與延性。
（3） 拓展方向
該模擬方法可延伸至方鋼管混凝土長(zhǎng)柱、圓鋼管混凝土柱等場(chǎng)景，也可結(jié)合反復(fù)荷載分析其抗震性能
7、 附件：本案例中的abaqus模型文件（包括cae、odb和inp文件）
Fluent模擬聚氨酯材料對(duì)密封煤層的熱傳導(dǎo)性能 ￥20
1、 建立模型
建立4m*3m*0.1m的聚氨酯傳熱模型如下：
三維模型
其中：
1、模型整體寬4m，高3m，厚0.47m，其中聚氨酯厚0.1m，煤/封閉墻厚度為4m；
2、聚氨酯內(nèi)部溫度測(cè)點(diǎn)位于聚氨酯形心，外表面溫度測(cè)點(diǎn)位于外側(cè)面中心；
3、煤/封閉墻的溫度測(cè)點(diǎn)位于聚氨酯接觸面中心向己側(cè)0.05m；
4、煤與聚氨酯接觸處增加溫度測(cè)點(diǎn)。
2、 網(wǎng)格劃分
在保證一定的計(jì)算精度和適當(dāng)?shù)挠?jì)算時(shí)間的前提下，對(duì)于單純的熔化/凝固傳熱模型，通過(guò)mesh對(duì)模型進(jìn)行面網(wǎng)格劃分，面網(wǎng)格選用四邊形網(wǎng)格，最小網(wǎng)格尺度大小設(shè)置為 5mm，為保證聚氨酯與煤/封閉墻的接觸面處傳熱計(jì)算更準(zhǔn)確，需對(duì)接觸面處網(wǎng)格進(jìn)行加密處理，設(shè)置網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)間距增長(zhǎng)率為1.05，如下圖所示，由于模型結(jié)構(gòu)規(guī)整，為保證體網(wǎng)格質(zhì)量，體網(wǎng)格選用六面體結(jié)構(gòu)型網(wǎng)格，模型劃分完產(chǎn)生面網(wǎng)格132100，體網(wǎng)格3450000。
網(wǎng)格及內(nèi)部部分切面網(wǎng)格（六面體結(jié)構(gòu)性網(wǎng)格）
對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行質(zhì)量檢查如下：
網(wǎng)格質(zhì)量檢查
經(jīng)過(guò)檢查，網(wǎng)格的縱橫比、翹曲度和最大最小角度都符合要求，網(wǎng)格質(zhì)量極好。
三、邊界設(shè)置
1、 煤/封閉墻外表面（裸露在空氣中）和底面設(shè)置為對(duì)流傳熱邊界，向外界環(huán)境散熱（convention wall），封閉墻外表面與空氣接觸，對(duì)流傳熱系數(shù)20，底面與大地接觸，對(duì)流傳熱系數(shù)100；
2、 聚氨酯外表面溫度較高且與空氣直接接觸，對(duì)流傳熱系數(shù)100，底面與大地接觸，對(duì)流傳熱系數(shù)100；
3、 聚氨酯與煤/封閉墻的接觸面設(shè)置為傳熱耦合面；
4、 環(huán)境溫度設(shè)定為20℃。
5、 聚氨酯反應(yīng)生熱以內(nèi)熱源形式定義函數(shù)UDF如下：
展開 