ABAQUS管子碰撞模拟分析教程

"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。