ABAQUS管子碰撞模拟分析教程

需积分: 13 4 下载量 3 浏览量 更新于2024-08-26 收藏 481KB PDF 举报
"abaqus 管子碰撞模拟.pdf 是一个关于使用ABAQUS软件进行管道碰撞分析的工作坊教程,重点关注在动力厂中高压管道破裂引发的管道间碰撞的模拟。该练习基于ABAQUS Benchmarks手册中的案例,旨在分析两根管子在碰撞时的应力、应变和变形情况。" 在本次工作坊中,主要涉及以下知识点: 1. **ABAQUS/Explicit模块**:ABAQUS是知名的有限元分析软件,ABAQUS/Explicit模块用于非线性动态问题,特别适合处理冲击、碰撞等快速瞬态问题。在这个模拟中,由于管子碰撞涉及到高速运动和大应变,因此选择使用ABAQUS/Explicit。 2. **几何与模型构建**:模型由两根管子组成,直径6.5英寸,壁厚0.432英寸,支撑间距50英寸。考虑到结构对称性,只构建了一半的几何模型。固定管子两端被约束,另一根管子一端旋转,另一端自由。模型使用薄壳元素(Shell elements)来创建,以有效地模拟管道的弯曲和变形。 3. **薄壳元素**:在ABAQUS中,薄壳元素用于模拟薄壁结构,如管道,它们可以很好地捕捉到物体的曲面变形。在这个案例中,通过Extrusion特征类型创建管子,并设置近似大小为50,以适应管子的尺寸。 4. **边界条件**:固定管子的两端被约束,模拟其无法移动。另一根管子的一端作为旋转轴,可以自由旋转,模拟流体释放引起的旋转向动。 5. **对称性考虑**:由于问题具有对称性,只需要建立模型的一半,从而减少计算量,提高效率。 6. **参数设定**:管子的半径基于其平均半径来设定,这是因为在使用薄壳元素时,直接采用平均半径能更准确地反映实际结构。 7. **建模步骤**:使用ABAQUS/CAE启动新实例,创建新零件,设置零件属性如基础特征形状和类型,以及环境大小。然后根据提示进行操作,确认预设值并继续建模过程。 这个工作坊提供了详细步骤,指导用户如何在ABAQUS中设置和运行管道碰撞模拟,以理解在特定工况下管道的动态响应,这对于评估和预防电力设施的安全风险至关重要。