吸能構(gòu)件壓潰變形仿真的案例
吸能防沖構(gòu)件壓潰變形模擬 ￥9.99
1、 引言
防沖吸能構(gòu)件是通過(guò)塑性變形吸收能量來(lái)確保煤礦井下液壓支架在沖擊地壓發(fā)生時(shí)正常工作的關(guān)鍵構(gòu)件，在防治沖擊地壓災(zāi)害方面具有重要作用。該構(gòu)件既能在準(zhǔn)靜態(tài)支護(hù)過(guò)程中與液壓立柱共同提供工作阻力，又能在沖擊地壓發(fā)生時(shí)快速變形吸收能量，從而保證整個(gè)巷道支護(hù)系統(tǒng)不因沖擊而變形或崩塌。本案例圍繞吸能構(gòu)件壓潰變形展開建模復(fù)現(xiàn)，借助ABAQUS有限元軟件進(jìn)行數(shù)值模擬。本次復(fù)現(xiàn)主要聚焦于建模過(guò)程教學(xué)，不涉及參數(shù)優(yōu)化內(nèi)容。
2、 幾何模型與材料參數(shù)
（1） 模型構(gòu)建：
本案例采用三維可變形殼單元構(gòu)建吸能構(gòu)件模型，殼單元厚度為8 mm，采用三維離散剛性殼單元構(gòu)建剛性板。為保證吸能構(gòu)件計(jì)算精度，將其網(wǎng)格邊長(zhǎng)設(shè)置為5 mm，因本案例僅模擬吸能構(gòu)件的壓潰變形，可將剛性板的網(wǎng)格邊長(zhǎng)設(shè)為50 mm，既能避免因網(wǎng)格尺寸過(guò)小導(dǎo)致的計(jì)算速度緩慢，又能避免因網(wǎng)格尺寸過(guò)大導(dǎo)致的模型不收斂，數(shù)值模型如下圖所示：
圖1吸能構(gòu)件
圖2 剛性板
圖3 吸能構(gòu)件壓潰變形數(shù)值模型
6、 計(jì)算結(jié)果
圖9 位移云圖
圖10應(yīng)變?cè)茍D
7、 結(jié)論與拓展應(yīng)用
（1） 結(jié)論
有限元模型可以較為準(zhǔn)確地模擬吸能構(gòu)件的壓潰變形過(guò)程，并可進(jìn)一步分析其防沖吸能性能，吸能構(gòu)件厚度、材料強(qiáng)度及其塑性變形特征均為其防沖吸能性能的關(guān)鍵影響因素。
（2） 工程建議
在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，可通過(guò)增加吸能構(gòu)件壁厚、提高鋼材強(qiáng)度，以及根據(jù)其塑性變形特點(diǎn)設(shè)計(jì)吸能構(gòu)件形狀等方法，提高其防沖吸能性能，進(jìn)而增強(qiáng)煤礦井下巷道支護(hù)性能。
（3） 拓展方向
該模擬方法可用于其他類型吸能構(gòu)件的壓潰變形模擬分析及吸能構(gòu)件性能優(yōu)化設(shè)計(jì)。
8、 附件：本案例中的全過(guò)程教學(xué)（文字）、abaqus模型文件（包括cae、odb和inp文件）
展開 基于hyperworks+lsdyna吸能盒簡(jiǎn)易壓潰仿真分析 ￥30
本案例單純簡(jiǎn)易模擬壓縮吸能盒，觀察吸能盒的變形模式。前處理在Hyperworks中的Lsdyna模塊中完成，最終在Lsdyna求解器中完成計(jì)算，Hyperview中查看結(jié)果。涉及到的知識(shí)點(diǎn)：網(wǎng)格劃分、材料屬性定義（curve曲線）、速度、配重、接觸等。
壓潰變形結(jié)果
初始模型
目的是通過(guò)這樣一個(gè)模型簡(jiǎn)易模擬其它吸能盒結(jié)構(gòu)及材料，觀察其在碰撞過(guò)程中的變形模式，初步驗(yàn)證方案可行性。
展開 