abaqus強(qiáng)度分析案例的案例
ABAQUS分析之美——UMAT漸進(jìn)損傷強(qiáng)度分析案例轉(zhuǎn)載
《ABAQUS分析之美》里面的UMAT漸進(jìn)損傷強(qiáng)度的案例，對(duì)程序和理論進(jìn)行了詳細(xì)的說明，讓我有種豁然開朗的感覺，感謝編寫此書的各位老師，建議大家有條件購買此書。
ABAQUS案例—帶USDFLD子程序的復(fù)合材料強(qiáng)度分析 ￥3
本案例（附件中的inp文件及for文件）講述了采用ABAQUS進(jìn)行含USDFLD子程序的復(fù)合材料的強(qiáng)度分析。
在讀入inp后在JOB模塊輸入for文件即可運(yùn)行。
ABAQUS案例—邊坡穩(wěn)定性分析及場變量在邊坡強(qiáng)度折減中的應(yīng)用 ￥3
本案例（附件中的inp文件）介紹了如何采用ABAQUS軟件進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析，以及介紹了場變量在邊坡強(qiáng)度折減中的應(yīng)用。介紹了采用平面應(yīng)變單元來模擬三維的邊坡穩(wěn)定問題所需要注意的問題及分析技巧。
【AIFEM案例操作】水泵強(qiáng)度分析
一、概 要
1）案例描述
水泵在水壓試驗(yàn)工況下，其泵體與泵蓋受到4.5MPa壓力，通過靜力分析驗(yàn)證其在該載荷下的強(qiáng)度。具體結(jié)果可見后處理云圖。
2）幾何
某型泵模型如圖1-1(a)所示，由泵體和泵蓋兩部分組成，兩者通過法蘭連接。其剖面如1-1（b）所示。
圖1-1 幾何模型
3）材料
楊氏模量：205000MPa，泊松比：0.28
4）載荷
內(nèi)表面C壓力：4.5MPa
5）約束
泵體和泵蓋法蘭連接處綁定
6）邊界條件
面A法蘭處 ：Ux=Uy=Uz=0mm；面B法蘭處：Ux=Uy=Uz=0mm
二、建 模
1）新建方案
① 啟動(dòng)AIFEM 2023R2；
② 點(diǎn)擊創(chuàng)建方案，在新建方案彈窗中，填寫文件名《水泵》，點(diǎn)擊保存。
圖2-1 AIFEM窗口
圖2-2 新建方案
2）幾何
① 點(diǎn)擊幾何>導(dǎo)入，彈出導(dǎo)入幾何文件彈窗；
② 在導(dǎo)入幾何文件彈窗中，選擇幾何文件Pump.step；
③ 選擇默認(rèn)的‘導(dǎo)入為新模型’，將其導(dǎo)入為‘模型-1’，點(diǎn)擊導(dǎo)入；
④ 展開左側(cè)方案樹零件與裝配體，將鼠標(biāo)懸停于零件或組件上，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在出現(xiàn)的菜單中選擇刪除，將09solid_rotor與09solid_rotor-1刪除。此零件為葉輪，不參與本次分析。
圖2-3 幾何導(dǎo)入
3）網(wǎng)格
① 點(diǎn)擊有限元模型>四面體網(wǎng)格，彈出四面體網(wǎng)格彈窗；
② 選擇兩個(gè)零件；
③ 將全局網(wǎng)格尺寸修改為10mm，點(diǎn)擊確定。
圖2-4 泵蓋網(wǎng)格劃分
4）材料
① 點(diǎn)擊有限元模型>材料庫。
展開 
【iSolver案例分享42】塔架強(qiáng)度剛度建模分析
【iSolver案例分享42】塔架強(qiáng)度剛度建模分析
1. 引言：
制約我國風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的一個(gè)重要因素是風(fēng)電設(shè)備。現(xiàn)在我國的大型風(fēng)力機(jī)仍然處在研發(fā)階段，很多技術(shù)需要從國外引進(jìn)，提高大型風(fēng)機(jī)的研制與生產(chǎn)技術(shù)刻不容緩。
風(fēng)力機(jī)塔架是風(fēng)力機(jī)的重要受力部件，等厚度塔架存在很大的應(yīng)力分布不均勻性，優(yōu)化后可減小不均勻性、提高穩(wěn)定性并降低成本。近年來，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組朝著更大、更柔的方向發(fā)展，這對(duì)塔架設(shè)計(jì)提出了更高要求，即一方面要求塔架安全可靠，另一方面要求塔架減輕重量、降低成本，因此對(duì)塔架進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)尤為重要。
2. 模型背景
現(xiàn)在，基于有限元分析的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于風(fēng)力機(jī)塔架的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。本文利用abaqus軟件建立了以梁單元為基礎(chǔ)的塔架分析模型，通過施加典型集中載荷工況校核塔架的強(qiáng)度和剛度，并通過iSolver軟件進(jìn)行結(jié)果合理性驗(yàn)證。
3. 建模
考慮到塔架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本文選用梁單元進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模通過在abaqus根據(jù)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)建立線框模型，通過材料屬性定義梁截面及材料方向模型具體形式如下：
為保證模型的求解精度和求解效率，單元類型選用梁單元B31，模型共劃分為268個(gè)節(jié)點(diǎn)和354個(gè)單元。
模型采用mm-MPa-N單位制，根據(jù)實(shí)際受載情況在塔架兩個(gè)加載點(diǎn)施加大小為1000N的集中力載荷，在塔架底端4個(gè)支點(diǎn)施加固定約束載荷，以此保證模型受載的平衡，具體形式如下圖所示。
4.
展開 【iSolver案例分享66】鋼結(jié)構(gòu)支架強(qiáng)度分析
圖6 模型邊界條件
5、結(jié)果對(duì)比
采用靜力通用分析步進(jìn)行求解，iSolver求解完成后，將iSolver導(dǎo)出的inp文件導(dǎo)入Abaqus中進(jìn)行求解，iSolver和Abaqus分析結(jié)果如下。
5.1 應(yīng)力云圖對(duì)比
圖7 iSolver應(yīng)力云圖
圖8 Abaqus應(yīng)力云圖
5.2 位移云圖對(duì)比
圖9 iSolver位移云圖
圖10 Abaqus位移云圖
由以上結(jié)果云圖分析可知，iSolver和Abaqus兩個(gè)求解器對(duì)同一模型分析的結(jié)果同一性較好，應(yīng)力應(yīng)變的最值發(fā)生位置一致，具體數(shù)值分析見表1。
表1 iSolver和Abaqus分析結(jié)果對(duì)比表
iSolve
Abaqus
總應(yīng)力（Mpa）
218.2
218.2
總位移（mm）
0.59
0.59
展開 Abaqus混凝土劈裂強(qiáng)度仿真案例講解
Abaqus混凝土劈裂強(qiáng)度仿真案例講解
【AIFEM案例教程】壓力容器強(qiáng)度分析
概 要
1）案例描述
壓力容器為承載一定壓力的密閉容器，一旦損壞后果嚴(yán)重。本案例對(duì)壓力容器承壓工況進(jìn)行分析。
2）幾何
某型壓力容器下半部分模型如圖1-1（a）所示，考慮到對(duì)稱性，選擇取其四分之一模型進(jìn)行分析，如圖1-1（b）。
圖1-1 幾何模型
3）材料
楊氏模量：
205GPa
，泊松比：
0.28
4）載荷
內(nèi)表面E壓力：8.83MPa，端部表面C壓力：-65.896MPa
5）邊界條件
面A ：Z軸對(duì)稱，面B：X軸對(duì)稱，面D：Uz=0mm
建 模
1）新建方案
① 啟動(dòng)AIFEM 2023R2；
② 點(diǎn)擊創(chuàng)建方案，在新建方案彈窗中，填寫文件名《壓力容器》，點(diǎn)擊保存。
展開 【AIFEM案例教程】后地板強(qiáng)度和模態(tài)分析
概 要
1）案例描述
汽車后地板靜力分析，強(qiáng)度校核。
2）幾何
某型汽車后地板如圖，包括周圍一圈紅色焊點(diǎn)區(qū)及中間藍(lán)色受壓區(qū)。
圖1 幾何模型
3）材料
楊氏模量：205000MPa，泊松比：0.28
4）
載荷工況
① 模態(tài)：請(qǐng)求前6階特征值；約束：紅色區(qū)域；U1=U2=U3=0
② 靜力：重力：整體區(qū)域；Z軸負(fù)向9810mm/s2 ；壓力：藍(lán)色區(qū)域；向下0.012MPa；約束：紅色區(qū)域；U1=U2=U3=0
建 模
1）新建方案
① 啟動(dòng)AIFEM 2023R2；
② 點(diǎn)擊創(chuàng)建方案，在新建方案彈窗中，填寫文件名《后地板》，點(diǎn)擊保存。
圖2-1 AIFEM窗口
圖2-2 新建方案
2）幾何
① 點(diǎn)擊
幾何>導(dǎo)入
，彈出導(dǎo)入幾何文件彈窗；
② 在導(dǎo)入幾何文件彈窗中
，選擇幾何文件HDB.step；
③ 選擇默認(rèn)的導(dǎo)入到‘新模型’，模型名稱為‘后地板’，點(diǎn)擊導(dǎo)入。
展開 【AIFEM案例教程】水輪機(jī)活動(dòng)導(dǎo)葉強(qiáng)度分析
概 要
1）案例描述
水輪機(jī)活動(dòng)導(dǎo)葉對(duì)整個(gè)機(jī)組的性能和安全起著至關(guān)重要的作用。為驗(yàn)證某型水輪機(jī)活動(dòng)導(dǎo)葉剛強(qiáng)度，本案例對(duì)其額定水頭工況進(jìn)行靜力分析。
2）幾何
某型
活動(dòng)導(dǎo)葉幾何如圖1-1所示，葉片造型類似機(jī)翼，一側(cè)弧度大，一側(cè)弧度小。弧度大側(cè)為正面C，弧度小側(cè)為反面G。
圖1 幾何模型
3）材料
楊氏模量：20500MPa，泊松比：0.28
4）載荷
正面C壓力：0.37MPa，
反面G壓力：0.074MPa
5）邊界條件
面A ：Ux=Uy=0mm，面B、D、E：Ux=0mm，面F：Uz=0mm
建 模
1）新建方案
① 啟動(dòng)AIFEM 2023R2；
② 點(diǎn)擊創(chuàng)建方案，在新建方案彈窗中，填寫文件名《水輪機(jī)活動(dòng)導(dǎo)葉》，點(diǎn)擊保存。
圖2-1 AIFEM窗口
圖2-2 新建方案
2）幾何
① 點(diǎn)擊
幾何>導(dǎo)入
，彈出導(dǎo)入幾何文件彈窗；
② 在導(dǎo)入幾何文件彈窗中
，選擇幾何文件Vane.step；
③ 選擇默認(rèn)的‘導(dǎo)入為新模型’，將其導(dǎo)入為‘Vane’，點(diǎn)擊導(dǎo)入。
展開 【AIFEM案例教程】水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪強(qiáng)度和模態(tài)分析
概 要
1）案例描述
水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中受到旋轉(zhuǎn)慣性力及水壓等復(fù)雜工況，同時(shí)還需特別關(guān)注運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的共振現(xiàn)象。基于這些需求，本案例對(duì)轉(zhuǎn)輪進(jìn)行模態(tài)及靜力分析。其中模態(tài)分析不施加載荷及邊界條件。
2）幾何
水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪幾何如圖1-1所示，其主要運(yùn)行形式為繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖1 幾何模型
3）材料
楊氏模量：205000MPa，泊松比：0.28，密度：
7.87e-9tonne/mm3
4）
旋轉(zhuǎn)慣性力載荷（靜力）
對(duì)象：整體轉(zhuǎn)輪，轉(zhuǎn)軸：轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸（Z軸），轉(zhuǎn)速：166.7rps
5）邊界條件（靜力）
轉(zhuǎn)軸處固定：Ux=Uy=Uz=0mm
建 模
1）新建方案
① 啟動(dòng)AIFEM 2023R2；
② 點(diǎn)擊創(chuàng)建方案，在新建方案彈窗中，填寫文件名《水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪》，點(diǎn)擊保存。
展開 
汽車用橡膠密封條性能要求，及拉伸強(qiáng)度測試誤差案例分析
性能測試案例
為什么TPE/TPV拉伸強(qiáng)度測試數(shù)據(jù)差異這么大？
最近有個(gè)客戶咨詢，采購的同一批TPE 的拉伸強(qiáng)度數(shù)據(jù)從7MPA，下降到了4MPA？根據(jù)國高材多年的實(shí)踐總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，拉伸強(qiáng)度測試數(shù)據(jù)的正確性，取決于以下幾個(gè)方面：
1. 拉力機(jī)器的正常，力傳感器不光是在某個(gè)點(diǎn)計(jì)量正常，而且需要整個(gè)線性正常。我們的拉力機(jī)就曾經(jīng)碰到，在測試10mpa以下的強(qiáng)度時(shí)候，是正常的，超過10mpa以上，則偏低20%的情況。
2. 測試人員手法一致，比如試樣的厚度，因?yàn)闊崴苄詮椥泽w比較軟，測試厚度的時(shí)候，你壓緊一點(diǎn)，厚度就小，松一點(diǎn)，厚度就大，那厚度大，那測試的拉伸強(qiáng)度就偏小；還有夾具夾試樣的位置，如果越是夾的邊緣，則拉伸強(qiáng)度偏低；
3. 測試的環(huán)境，通常溫度高，則拉伸強(qiáng)度小，反之，則大；
4. 試樣的制作，這個(gè)最影響拉伸強(qiáng)度大小了，選擇不同的加工工藝（注塑或模壓）制作的試樣偶都不同。這次再從試樣質(zhì)量波動(dòng)的角度來談一下，為什么會(huì)造成這個(gè)結(jié)果？
（國高材分析測試中心壓片機(jī)）
4.1 熱塑性彈性體成型需要一定的溫度下，進(jìn)行剪切流動(dòng)，從而充滿型腔，冷卻成型，注塑工藝剪切力最大，流動(dòng)最迅速，材料之間也進(jìn)行了充分的混合，而模壓工藝成型，材料受到的剪切非常薄弱，流動(dòng)也僅限于局部，材料之間沒有進(jìn)行充分的融合。
4.2 由于橡膠加工和熱塑性彈性體的加工不同點(diǎn)，所以，一般是推薦使用注塑成型工藝來制作熱塑性彈性體的測試試樣。熱塑性彈性體模壓加工由于缺乏剪切流動(dòng)，導(dǎo)致試樣塑化的差異性很大，所以并不能確保每次試樣是制作的完全一樣。尤其是當(dāng)熱塑性彈性體材料流動(dòng)性比較差的情況下，差異更明顯。
展開 軸承底座的靜力學(xué)強(qiáng)度分析案例 | SupreStat公測招募中
為幫助讀者更好地理解和應(yīng)用SupreStat靜力學(xué)功能模塊，我們將陸續(xù)推出實(shí)際工程案例分析系列。本文是系列第一期，將以軸承座強(qiáng)度分析為例，展示完整的分析流程和方法。后續(xù)我們會(huì)分享更多不同類型的工程案例，敬請(qǐng)關(guān)注！
前言
軸承座作為機(jī)械行業(yè)的關(guān)鍵支撐部件，需承受徑向力和軸向沖擊，在交變應(yīng)力下易產(chǎn)生磨損和偏心振動(dòng)等問題，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響使用壽命。一個(gè)可靠的軸承座對(duì)于減輕軸的偏心振動(dòng)，保證機(jī)械設(shè)備的作業(yè)具有重要作用。
傳統(tǒng)解析法在計(jì)算其承載性能時(shí)誤差較大，而有限元法可有效模擬復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)，通過網(wǎng)格劃分實(shí)現(xiàn)精確計(jì)算。目前，基于自適應(yīng)網(wǎng)格的軸承座分析研究較少，本文將基于SupreStat靜力學(xué)功能模塊，進(jìn)行軸承座的強(qiáng)度分析研究。
模型建立
軸承座的零部件由底板、支承板、圓筒、軸瓦等組成，根據(jù)軸承座的尺寸在SolidWork中將其建模。軸承座的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如圖1所示。
圖 1 幾何尺寸
由于軸承座結(jié)構(gòu)與載荷均為上下、左右對(duì)稱，僅需建立軸承座座體半側(cè)模型即可。這種簡化不僅減少計(jì)算時(shí)間和硬件需求，還便于設(shè)置符合結(jié)構(gòu)實(shí)際變形情況的邊界條件。基于結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化后的半側(cè)模型如圖2-3所示。
圖 2 半側(cè)模型
圖 3 半側(cè)模型
網(wǎng)格劃分
采用SupreStat自適應(yīng)網(wǎng)格系統(tǒng)進(jìn)行劃分，在保證網(wǎng)格精度前提下，可大幅降低總體網(wǎng)格規(guī)模，提高計(jì)算效率。
設(shè)置全局網(wǎng)格尺寸為3.0mm，網(wǎng)格光順5次，設(shè)置局部面加密，尺寸控制為0.3mm范圍，如圖4所示；尺寸控制為1.5mm范圍，如圖5所示。
展開 【CAE案例】code_aster - 基于隨機(jī)方法和易損性分析的歷史地震強(qiáng)度評(píng)估
01
研究背景
得益于現(xiàn)代地震監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，在震后快速確定地震強(qiáng)度這一目標(biāo)已經(jīng)被實(shí)現(xiàn)。但從歷史上看，通過完整而系統(tǒng)的儀器測定的地震資料不過幾十年。由于當(dāng)時(shí)地震監(jiān)測設(shè)備的匱乏，歷史地震的數(shù)據(jù)采樣樣本少、強(qiáng)度不明、震中位置難以得知。因此，如果能夠回溯評(píng)估歷史地震的強(qiáng)度，對(duì)地震頻發(fā)區(qū)域的抗震工作和安全保障工作有著重要的參考價(jià)值。
本案例提出了一個(gè)基于結(jié)構(gòu)易損性分析重新評(píng)估歷史地震的方法，主要通過前后處理平臺(tái)SALOME_MECA和結(jié)構(gòu)仿真求解器code_aster實(shí)現(xiàn)。其核心是使用Bayesian updating方法，基于結(jié)構(gòu)的響應(yīng)、地理參數(shù)以及地面運(yùn)動(dòng)來計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)的易損性曲線，進(jìn)而與實(shí)際觀測到的建筑結(jié)構(gòu)損傷情況進(jìn)行對(duì)比，獲取地震震級(jí)。該方法有著通用性，對(duì)于現(xiàn)存的各種磚石結(jié)構(gòu)均適用，如簡易房屋、小城堡、工業(yè)建筑等。
02
模型建立和計(jì)算設(shè)置
由于Bayesian updating方法獲得的易損性曲線需要考慮結(jié)構(gòu)響應(yīng)的不確定性，因此，隨機(jī)性是本案例突出的特點(diǎn)。在SALOME_MECA中，房屋模型的幾何與網(wǎng)格均用python語句自動(dòng)隨機(jī)生成，如下圖所示。
展開 汽車用橡膠密封條性能要求，及拉伸強(qiáng)度測試誤差案例分析
性能測試案例
為什么TPE/TPV拉伸強(qiáng)度測試數(shù)據(jù)差異這么大？
最近有個(gè)客戶咨詢，采購的同一批TPE 的拉伸強(qiáng)度數(shù)據(jù)從7MPA，下降到了4MPA？根據(jù)國高材多年的實(shí)踐總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，拉伸強(qiáng)度測試數(shù)據(jù)的正確性，取決于以下幾個(gè)方面：
1. 拉力機(jī)器的正常，力傳感器不光是在某個(gè)點(diǎn)計(jì)量正常，而且需要整個(gè)線性正常。我們的拉力機(jī)就曾經(jīng)碰到，在測試10mpa以下的強(qiáng)度時(shí)候，是正常的，超過10mpa以上，則偏低20%的情況。
2. 測試人員手法一致，比如試樣的厚度，因?yàn)闊崴苄詮椥泽w比較軟，測試厚度的時(shí)候，你壓緊一點(diǎn)，厚度就小，松一點(diǎn)，厚度就大，那厚度大，那測試的拉伸強(qiáng)度就偏小；還有夾具夾試樣的位置，如果越是夾的邊緣，則拉伸強(qiáng)度偏低；
3. 測試的環(huán)境，通常溫度高，則拉伸強(qiáng)度小，反之，則大；
4. 試樣的制作，這個(gè)最影響拉伸強(qiáng)度大小了，選擇不同的加工工藝（注塑或模壓）制作的試樣偶都不同。這次再從試樣質(zhì)量波動(dòng)的角度來談一下，為什么會(huì)造成這個(gè)結(jié)果？
（國高材分析測試中心壓片機(jī)）
4.1 熱塑性彈性體成型需要一定的溫度下，進(jìn)行剪切流動(dòng)，從而充滿型腔，冷卻成型，注塑工藝剪切力最大，流動(dòng)最迅速，材料之間也進(jìn)行了充分的混合，而模壓工藝成型，材料受到的剪切非常薄弱，流動(dòng)也僅限于局部，材料之間沒有進(jìn)行充分的融合。
4.2 由于橡膠加工和熱塑性彈性體的加工不同點(diǎn)，所以，一般是推薦使用注塑成型工藝來制作熱塑性彈性體的測試試樣。熱塑性彈性體模壓加工由于缺乏剪切流動(dòng)，導(dǎo)致試樣塑化的差異性很大，所以并不能確保每次試樣是制作的完全一樣。尤其是當(dāng)熱塑性彈性體材料流動(dòng)性比較差的情況下，差異更明顯。我們對(duì)TPV進(jìn)行了不同溫度下注塑試樣測試結(jié)果的對(duì)比，也對(duì)不同流動(dòng)性的TPV進(jìn)行了相同注塑溫度下注塑試樣的測試結(jié)果對(duì)比，基本得出如下結(jié)論：
a.
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