基于ABAQUS模拟钻柱裂纹萌生和扩展

钻柱在钻井施工过程中,由于承受各种复杂交变载荷的作用,裂纹的产生不可避免.从而降低了钻柱的强度和使用寿命,影响钻井工程的进度和安全性.长期以来有关裂纹萌生和扩展的问题一直是学者们探讨和研究的热点.本文利用有限元法基于ABAQUS软件平台的强大功能来模拟钻柱裂纹萌生和扩展,对裂纹尖端场进行计算.分析计算结果,验证了结果的有效性;观察裂纹扩展的变化,加深了对钻柱损坏机理内在本质规律的理解和判断,为预防钻柱损坏提供一定的理论基础和参考依据.     

基于ABAQUS的货叉三维裂纹应力强度因子有限元分析

基于奇异单元法和断裂力学理论,针对叉车货叉由于锻造缺陷和疲劳引起的三维裂纹,应用ABAQUS软件研究了一种三维裂纹的建模方法,给出了计算货叉三维裂纹应力强度因子的途径,分析了裂纹深度对应力强度因子的影响。结果表明货叉三维裂纹应力强度因子随裂纹深度的增加而增加,为预测含裂纹货叉的承载能力和剩余寿命、制定判废标准等提供了相关的疲劳断裂分析参数。     

基于有限元法的单边裂纹孔板应力强度因子

为了研究板长、圆孔半径对拉伸载荷作用下的有限宽度平板裂纹尖端应力强度因子的影响,运用ABAQUS有限元仿真软件进行数值模拟,给出了有限宽度带孔单边裂纹平板裂纹尖端应力强度因子求解方法。结果表明,板长、板内圆孔半径和裂纹长度对有限宽度裂纹平板的裂纹应力强度因子有着很大的影响。     

基于ABAQUS的圆柱直齿轮齿根裂纹扩展与寿命估计

以渐开线直齿轮为研究对象,通过齿轮应力分析确定轮齿裂纹易萌生位置,利用ABAQUS软件建立齿轮裂纹扩展有限元模型,获取齿根裂纹扩展路径,计算不同阶段裂纹尖端应力强度因子.通过多种曲线拟合方式的对比,选取指数函数建立的裂纹长度与裂纹尖端应力强度因子幅之间的函数关系.运用Paris公式构建裂纹扩展速率模型,实现含齿根裂纹齿...     

基于ANSYS的焊接箱形梁裂纹断裂分析

以断裂力学理论为基础,推导了焊接箱形梁裂纹尖端应力强度因子计算公式,以ANSYS作为计算工具,模拟焊接箱形梁裂纹扩展,并采用奇异单元计算在不同长度初始裂纹下起重机焊接箱形梁应力强度因子范围。     

基于子模型法的大吨位架桥机裂纹结构分析

以大吨位架桥机裂纹结构为例,应用子模型技术改变裂纹区域的网格密度,提高了结构局部的计算精度,显著减少了计算规模,缩短了计算时间,为裂纹结构的局部分析提供了有效的途径。     

基于有限元法的齿轮齿根裂纹参数计算

建立了齿轮齿根裂纹的二维模型;从断裂力学和弹性力学基本原理出发,与有限元方法相结合,给出了齿轮根部裂纹应力强度因子和裂纹扩展方向的数学计算方法;同时结合算例,运用ANSYS软件计算了应力强度因子和裂纹扩展角的大小。     

奇异裂纹单元在固体导弹发动机药柱裂纹分析中的应用

为评估含裂纹的固体导弹发动机能否正常点火发射，利用奇异裂纹单元进行固体发动机药柱的裂纹分析。在发动机点火增压与轴向过载作用下，于发动机药柱危险截面的翼锥根部构建二维奇异裂纹单元，模拟裂纹扩展。随着裂纹的扩展，分别计算对应裂纹深度的应力强度因子，由此判断裂纹的稳定性。     

基于小裂纹扩展的耐久性分析和经济寿命预测方法

综述基于小裂纹扩展的耐久性分析和经济寿命预测方法.该方法将小裂纹扩展的△Keff理论与耐久性设计、分析的概念相结合,用于建立结构的损伤度变化曲线和预测结构的经济寿命.由于采用小裂纹理论,该方法不依赖载荷谱,而且能很好地考虑结构的实际形状、载荷谱以及三维小裂纹的实际状况对经济寿命的定量影响,从而克服现有耐久性分析方法的不足.同时,当上述因素改变时无需重新进行结构模拟试件的耐久性试验,因而在结构初步设计阶段的耐久性分析更能体现它的优越性.     

Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的应力强度因子有限元计算分析

ABAQUS软件对中心穿透斜裂纹板及边斜裂纹板进行了有限元模拟.计算复合型裂纹的应力强度因子KⅠ和KⅡ,并将计算结果与现有理论结果进行了比较;分析了裂纹尺寸和裂纹角对应力强度因子的影响.结果表明:裂纹角从0°增大到90°,裂纹类型由复合型向纯Ⅰ型转变;用ABAQUS软件计算复合型裂纹的应力强度因子相对误差保持在5%之内,计算精度完全满足工程要求.     

疲劳裂纹的扩展规律和最新研究进展

疲劳裂纹的萌生以及扩展对于零构件的安全使用存在着巨大的潜在隐患,对于广大从事材料研发工作的技术人员来说,掌握疲劳裂纹扩展的基本规律,了解国内外疲劳裂纹扩展的最新研究进展是非常必要的。本文概括了疲劳裂纹在近门槛扩展阶段和高速扩展阶段(Paris区)的扩展规律,总结了近年来国内外学者在这2个扩展阶段的最新研究进展,结合近年来飞速发展的计算机技术,概述了计算机模拟技术在疲劳裂纹扩展研究领域中的广泛应用。     

热疲劳裂纹网的屏蔽规律及主裂纹应力强度因子的计算方法

热疲劳裂纹网中主裂纹的应力强度因子可反映构件的损伤程度,然而由于裂纹间的屏蔽效应,直接计算裂纹网中主裂纹的应力强度因子是困难的。根据热疲劳试验提出假设：① 主裂纹不会位于裂纹网的边缘;② 裂纹网中的裂纹互相平行,且垂直于约束方向。定义主裂纹的屏蔽剩余百分数s,裂纹的比间距n,裂纹长度比f。分别研究两条长度相等裂纹、两任意长度裂纹、三条裂纹和多条裂纹屏蔽效应的规律。发现s-f-n有确定的关系,这一关系由裂纹网的结构确定,而与边界条件、裂纹尺寸等因素无关。利用屏蔽效应的规律可由单条裂纹时的应力强度因子推算裂纹网中屏蔽效应发生时主裂纹的应力强度因子。算例表明此方法精确、简便、快捷。     

基于ABAQUS的连杆有限元分析

利用有限元分析软件ABAQUS对一发动机连杆进行三维有限元分析,确定了连杆的最大应力位置和疲劳安全系数,为发动机连杆的可靠性设计提供了依据。     

基于ABAQUS技术的连接件分析与改进设计

运用三维机械设计软件Creo Parametric2.0完成了连接件的三维造型,将其导入到ABAQUS软件中,根据实际工况对其进行了有限元仿真分析。结果表明强度、刚度存在问题,根据薄弱环节对其进行了改进,改良结果符合指标要求。     

Optimisation Method for Determination of Crack Tip Position Based on Gauss-Newton Iterative Technique

In the digital image correlation research of fatigue crack growth rate,the accuracy of the crack tip position determines the accuracy of the calculation of the stress intensity factor,thereby affecting the life prediction.This paper proposes a Gauss-Newton iteration method for solving the crack tip position.The conventional linear fitting method provides an iterative initial solution for this method,and the preconditioned conjugate gradient method is used to solve the ill-conditioned matrix.A noise-added artificial displacement field is used to verify the feasibility of the method,which shows that all parameters can be solved with satisfactory results.The actual stress intensity factor solution case shows that the stress intensity factor value obtained by the method in this paper is very close to the finite element result,and the relative error between the two is only-0.621％;The Williams coefficient obtained by this method can also better define the contour of the plastic zone at the crack tip,and the maximum relative error with the test plastic zone area is-11.29％.The relative error between the contour of the plastic zone defined by the conventional method and the area of the experimental plastic zone reached a maximum of 26.05％.The crack tip coordinates,stress intensity factors,and plastic zone contour changes in the loading and unloading phases are explored.The results show that the crack tip change during the loading process is faster than the change during the unloading process;the stress intensity factor during the unloading process under the same load condition is larger than that during the loading process;under the same load,the theoretical plastic zone during the unloading process is higher than that during the loading process.     

基于ABAQUS的液压机工作台优化设计

采用ABAQUS软件对液压机工作台进行有限元分析,给出了不同板厚模型在多种约束和栽荷作用下的有限元分析结果,并根据这些分析结果进行优化设计,得出最合适的约束和载荷作用以及最佳的板厚.从而保证液压机工作台在工作需要和使用寿命的前提下,减少了工作中的能量损耗、提高了钢材的利用率.     

基于ABAQUS的悬臂刨床立柱分析研究

悬臂刨床结构和受力情况较为复杂,在自重、切削力和夹紧力等的作用下,主要结构件除发生自身变形外,还会引起接触变形,从而影响加工精度。鉴于其支撑框架为开式结构,因此要求立柱必须具有足够的刚度。以某公司生产的某型号悬臂刨床为研究对象,将有限元方法引入到结构改进中,运用SolidWorks软件建立研究对象三维模型,之后导入ABAQUS有限元分析软件对现有结构进行静力分析和模态分析,发现薄弱环节,在此基础上进行结构改进,从而有效提升整机性能。     

基于ABAQUS的夹钳钳口有限元应力分析

应用ABAQUS有限元分析软件,建立巨型重载锻造操作装备夹持系统中夹钳钳口的有限元分析模型,并对模型在承受最大工作载荷时的应力进行了分析,计算出模型的应力分布和应力集中区域,从而为模型的结构优化提供了充分的理论数据。     

应力场强计算裂纹应力强度因子的方法研究

探讨通过应力场强得到应力强度因子的方法,并以典型的四类平面裂纹状态为例,着重探讨各类平面裂纹如何应用该方法计算应力强度因子.结果显示,所提方法能快速地求解各类裂纹布置的应力强度因子,可为断裂力学中裂纹扩展、断裂判断问题以及疲劳多裂纹问题的研究提供良好的支持.