薄壁管
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-05
薄壁管的視頻教程
ABAQUS精品課A28—考慮焊接殘余應(yīng)力帶肋薄壁不銹鋼管混凝土軸壓（附不銹鋼本構(gòu)小程序）
具體內(nèi)容如下： 1、帶肋薄壁復(fù)式不銹鋼管混凝土軸壓詳細(xì)建模過(guò)程 2、各部件相互作用關(guān)系設(shè)置 3、焊接殘余應(yīng)力的添加 4、后處理操作
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薄壁管的實(shí)例教程
薄壁管彎管模設(shè)計(jì)需解決3個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：1.不被明顯壓扁。2不出現(xiàn)明顯拉毛。3.不出現(xiàn)明顯褶皺。本模具為解決上述問(wèn)題，下模采用轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)結(jié)構(gòu)，效果不錯(cuò)。合理設(shè)計(jì)兩轉(zhuǎn)輪之間的距離，是解決身上述3個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵。距離越小，彎曲力就越大，就越容易壓扁。距離大到一定程度，本件的第二個(gè)彎的彎曲角度不易保證。
一套薄壁彎管模.rar
表1 定義的5種沖擊方式
5結(jié)果分析
5.1應(yīng)力傳遞
對(duì)于恒定速度沖擊，本文前半部分對(duì)沖擊速度的影響中就已經(jīng)建立過(guò)模型，將沖擊速度載荷曲線為恒定150m/s賦予不銹管得到的在沖擊完成時(shí)刻的應(yīng)力等值線圖如圖3所示。為了避免沖擊速度的影響，對(duì)于上述五種沖擊方式的分析，均是在恒定150m/s下進(jìn)行的。本文此節(jié)以恒定速度下不銹管變形及應(yīng)力云圖為對(duì)照，分析另外4中沖擊方式對(duì)其影響。4種不同沖擊方式如圖4所示。分析：不同沖擊方式導(dǎo)致的不銹管嚴(yán)重變形的位置不同，正弦信號(hào)沖擊、鋸齒波信號(hào)沖擊、三角波信號(hào)沖擊及矩形波信號(hào)沖擊導(dǎo)致的薄壁不銹管發(fā)生的最大應(yīng)力處均位于薄壁管的上部分，而恒定信號(hào)沖擊位于底部累積；這是由于除去恒定信號(hào)沖擊，另外4種都是周期性信號(hào)沖擊，通過(guò)載荷曲線可以計(jì)算沖擊的總位移很小，因此沖擊最大變形處位于薄壁鋼管的上部分。此外通過(guò)云圖發(fā)現(xiàn)：薄壁管最大應(yīng)力值出現(xiàn)的順序依次為正弦信號(hào)沖擊＞鋸齒波信號(hào)沖擊＞恒定信號(hào)沖擊＞矩形波信號(hào)沖擊＞三角波信號(hào)沖擊。這是由于正弦信號(hào)的加速度與頻率的二次方成正比，不斷交變的正弦信號(hào)不斷沖擊薄壁面使得不銹管在小面積處產(chǎn)生很大的應(yīng)力集中，因此正弦信號(hào)沖擊對(duì)不銹管薄壁產(chǎn)生的破壞最大。對(duì)于矩形波信號(hào)，其速度為常數(shù)，因此矩形波信號(hào)的加速度為0，所產(chǎn)生的沖擊最小。
圖3 恒定速度沖擊下的應(yīng)力等值線圖
圖4 不同沖擊方式影響（A）正弦信號(hào)沖擊（B）鋸齒波信號(hào)沖擊（C）三角波信號(hào)沖擊（D）矩形波沖擊信號(hào)
5.2最大等效應(yīng)力時(shí)程曲線
最大等效應(yīng)力時(shí)程曲線同樣可以通過(guò)LSPP獲取，通過(guò)曲線可以快速獲得薄壁管在任意時(shí)刻的等效應(yīng)力變化情況，如圖5所示。
展開 文章名稱《Concurrent multi-scale crush simulations with a crystal plasticity model》
DOI：10.1016/j.tws.2011.12.019
在汽車防撞梁、吸能盒和薄壁管結(jié)構(gòu)中，壓潰吸能能力直接影響結(jié)構(gòu)安全性。傳統(tǒng)有限元分析通常采用各向同性塑性模型，通過(guò)宏觀應(yīng)力–應(yīng)變曲線描述材料響應(yīng)。但實(shí)際金屬材料并不是“均勻黑箱”：晶粒取向、滑移系激活、織構(gòu)演化都會(huì)影響局部塑性變形，尤其在薄壁管壓潰這類大變形、強(qiáng)局部化問(wèn)題中，微觀結(jié)構(gòu)可能對(duì)吸能行為產(chǎn)生重要影響。
壓潰模型示意圖：
Najafi、Marin 和 Rais-Rohani 的文章《Concurrent multi-scale crush simulations with a crystal plasticity model》正是針對(duì)這一問(wèn)題展開研究。作者關(guān)注的是：在方形薄壁管軸向壓潰過(guò)程中，材料初始織構(gòu)及其演化是否會(huì)影響整體壓潰力、平均吸能能力和局部折疊模式。
為解決這一問(wèn)題，作者提出了一種并發(fā)多尺度建模方法：宏觀結(jié)構(gòu)層面采用顯式有限元模擬方管壓潰；每個(gè)積分點(diǎn)內(nèi)部嵌入一個(gè)由多個(gè) FCC 晶粒組成的多晶聚集體；晶粒層面采用 Marin 晶體塑性模型描述滑移、硬化和晶格旋轉(zhuǎn)；最后通過(guò) Taylor 型均勻化獲得積分點(diǎn)平均應(yīng)力。這樣，宏觀有限元計(jì)算不再只依賴經(jīng)驗(yàn)塑性曲線，而是能夠?qū)崟r(shí)考慮晶粒取向和織構(gòu)演化對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響。
文章中，作者首先通過(guò)單元模型分別施加拉伸、壓縮和簡(jiǎn)單剪切，生成不同初始織構(gòu)；隨后將這些織構(gòu)賦予方管模型，并進(jìn)行軸向壓潰模擬。
結(jié)果表明，雖然不同織構(gòu)對(duì)整體折疊形貌的影響并不總是非常顯著，但對(duì)壓潰力–位移曲線、平均壓潰力和能量吸收能力具有明顯影響。
展開 防撞壓潰管安裝于地鐵列車的車鉤上，具有較大的能量吸收能力，是一種不可恢復(fù)變形的能量吸收裝置。對(duì)于地鐵壓潰管來(lái)說(shuō)，一般采用薄壁管吸能構(gòu)件。在正常使用中，車鉤在受到牽引工況時(shí)，牽引載荷會(huì)通過(guò)壓潰管內(nèi)部的剛性連接來(lái)傳遞，變形元件不受到影響；車鉤在受到壓縮工況時(shí)，車鉤的壓載荷遠(yuǎn)低于壓潰管的設(shè)定力值，變形元件不發(fā)生動(dòng)作，壓縮能量由車鉤緩沖器來(lái)吸收。當(dāng)列車碰撞速度大于10km/h時(shí)，車鉤受到的縱向壓載荷大于壓潰管設(shè)定值，壓潰管就發(fā)生作用產(chǎn)生塑性變形，最大限度吸收沖擊能量，以達(dá)到保證車上人身安全和保護(hù)車輛設(shè)備目的。
1 模型建立
1.1 幾何模型
以國(guó)產(chǎn)某型號(hào)地鐵前端防撞壓潰管為研究對(duì)象，整個(gè)吸能薄壁管的壁厚為t為6mm，長(zhǎng)和寬為 130mm×80mm，高 H為 700mm 的薄壁管，在壓潰管上端進(jìn)行挖槽，槽的長(zhǎng)寬深為110mm×8mm×4mm。并經(jīng)其將其安裝在固定剛性墻上，固定剛性墻長(zhǎng)和寬為190mm×140mm，厚度為1mm，其幾何模型如圖 1 所示。
1.2 有限元模型
1）網(wǎng)格劃分
為了研究防撞壓潰管的耐撞性，本文使用非線性有限元軟件 LS-DYNA 對(duì)其進(jìn)行數(shù)值仿真分析。利用 Hypermesh 前處理軟件對(duì)吸能結(jié)構(gòu)的幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，得到如圖 2 所示的有限元模型，包括壓潰管、固定剛性墻以及壓縮墻三個(gè)部分。為了準(zhǔn)確模擬吸能結(jié)構(gòu)的變形，采用 4mm×4mm 的四邊形殼單元，單元厚度方向采用3點(diǎn)積分，面內(nèi)采用單點(diǎn)積分。在模擬碰撞時(shí)，吸能結(jié)構(gòu)的自接觸采用“AUTOMATIC_SINGLE_SUＲFACE”接觸算法。接觸的靜摩擦因數(shù)設(shè)為0.3，動(dòng)摩擦因數(shù)設(shè)為0.1。
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薄壁管的最新內(nèi)容
但實(shí)際金屬材料并不是“均勻黑箱”：晶粒取向、滑移系激活、織構(gòu)演化都會(huì)影響局部塑性變形，尤其在薄壁管壓潰這類大變形、強(qiáng)局部化問(wèn)題中，微觀結(jié)構(gòu)可能對(duì)吸能行為產(chǎn)生重要影響。
Abaqus薄壁管外圓車削變形(單元生死+Python)仿真案例10個(gè)月前
[圖片]
1 節(jié)點(diǎn)構(gòu)造
1.1 工程概況
本文分析節(jié)點(diǎn)來(lái)源于湖北省襄陽(yáng)市某港口貨棚項(xiàng)目，該貨棚結(jié)構(gòu)形式為正放四角錐網(wǎng)架螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，其形狀為橢圓拋物面網(wǎng)殼，其桿件為薄壁管形斷面。
所制備的CFRP薄壁圓管的纖維鋪層角度和順序?yàn)閇0°/90°]4（最內(nèi)層為0°），其中0°與90°分別為薄壁管件的軸向與橫向方向。CFRP薄壁圓管的制造工藝流程如圖3所示，其中，CFRP薄壁圓管尺寸數(shù)據(jù)見表2。
網(wǎng)格劃分，使用殼單元模擬薄壁管和剛性墻，網(wǎng)格大小為5mm
7. 創(chuàng)建part
8. 設(shè)置接觸，接觸類型為*CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE
9.
3.彈簧式聯(lián)軸器
彈簧式聯(lián)軸器是用外形呈波紋狀的薄壁管直接與兩半聯(lián)軸器焊接或粘接來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)的。這種聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸小，加工安裝方便，傳動(dòng)精度高，主要用于要求結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)精度較高的小功率精密機(jī)械和控制機(jī)構(gòu)中。
4.萬(wàn)向節(jié)聯(lián)軸器
萬(wàn)向聯(lián)軸器利用其機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，使兩軸不在同一軸線，存在軸線夾角的情況下能實(shí)現(xiàn)所聯(lián)接的兩軸連續(xù)回轉(zhuǎn)，并可靠地傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)。
3、當(dāng)將一薄壁圓管或矩形薄壁管件焊接到一厚板上時(shí)，焊條容易燒穿薄壁管部分，除了上述兩種解決方法，還有其他的解決方法嗎？
有，主要是在焊接過(guò)程中采用一個(gè)散熱棒。如將一個(gè)實(shí)心圓棒插入薄壁圓管中，或?qū)⒁粚?shí)心矩形棒插入矩形管件中，實(shí)心棒將會(huì)帶走薄壁工件的熱量并防止燒穿。一般來(lái)說(shuō)，在多數(shù)供貨的中空管或矩形管材料中都緊密安裝了實(shí)心圓棒或矩形棒。
推薦做法：
通病
10
露天或潮濕場(chǎng)所，電氣保護(hù)管采用JDG、KBG明配而導(dǎo)致腐蝕
產(chǎn)生原因及后果：
JDG、KBG管道屬薄壁鍍鋅管（JDG管壁厚標(biāo)準(zhǔn)型1.6，普通型1.2mm；KBG管壁厚一般1.0m，最大1.2mm），一般供貨狀態(tài)為冷鍍鋅，用于室外及潮濕場(chǎng)所時(shí)耐腐燭差易生銹。
不銹鋼芯板是一種超輕超強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料，由兩塊鋼板、中間密布薄壁芯管組成，用1083℃無(wú)氧銅釬焊焊接成一個(gè)牢固整體，空隙填充巖棉隔熱隔音。芯管兩端有扳邊，焊接面積擴(kuò)大約10倍，使芯管與面板連接牢固；芯管之間有空隙，可吹入能熔化銅的熱風(fēng)進(jìn)行焊接。
材料的特殊性也導(dǎo)致焊接存在許多困難。首先，現(xiàn)有的釬焊爐大多采用輻射對(duì)流和熱風(fēng)加熱方式。
阻燃電纜、耐火電纜：ZR、NH
建筑常用的穿線方式有：
焊接鋼管或鍍鋅鋼管用SC表示
薄壁電線管—JDG（套接緊定式鍍鋅鋼管）、 KBG (扣壓式鍍鋅鋼管
