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基于Python的面向对象弹塑性有限元方法实现与数值模拟: 2024年; 随着有限元应用领域的不断扩大,对有限元的可扩充性提出了更高的要求。为克服传统有限元的缺陷,基于Python提出了一种简单、易扩充的面向对象弹塑性有限元程序框架,结合Python的特性,设计了前处理类、后处理类、线性求解类、应力积分类、分析类等有限元类。通过将程序框架应用于几类典型弹塑性问题的有限元分析与模拟,并与ABAQUS计算结果进行了对比,验证了基于Python的面向对象弹塑性有限元程序的准确性和有效性。; 李恒辉肖映雄; 关键词：面向对象编程弹塑性有限元程序框架数值模拟 PYTHON

热冲击下含缺陷超高压管的弹塑性有限元分析: 2024年; 含有轴向裂纹的内压管,在热冲击作用下产生的热应力会使应力场发生变化,塑性极限内压也将发生变化.对热冲击下的外壁含有缺陷的超高压聚乙烯反应管的瞬态温度场和应力场进行有限元模拟.利用扩展有限元法,得到裂纹扩展过程中裂纹尖端的应力场云图.将单独内压作用时得到的塑性破坏压力值与PCORRC(Problem Context Opinion Reason Refutation Conclusion)准则的预测值进行一致性对比,验证有限元模型和采用的损伤失效准则的有效性.在热-力耦合场中,通过对裂纹前沿各位置的单元的瞬态应力以及反应管极限内压的分析,显示出瞬态温度效应对结构的承载力影响较大.热冲击下管子内壁的自增强作用使得具有外裂纹的反应管更容易产生塑性破坏.; 刘洋郑雅芳赵力伟孙欣; 关键词：热冲击

基于热弹塑性有限元法的船体板极限强度研究: 2024年; 利用Abaqus软件,分析了热弹塑性有限元法在对接焊船体矩形板极限强度评估中的应用。首先,基于热弹塑性有限元法,直接获取船体板焊接残余应力与变形。进而采用非线性有限元法,评估了2块不同板厚(9.5 mm、11 mm)对接焊船体矩形板在轴向压缩载荷下的极限强度。研究表明,壳单元与实体单元计算所得温度场、残余应力场、变形结果相近,但前者计算效率显著提高。不同矩形板厚度对矩形板纵向残余应力的分布影响较小,但对其垂向挠度峰值影响较大。不同厚度矩形板通过数值模拟得到的极限强度值与Faulkner简化公式计算值误差分别为4.2%和5.1%,因此数值模拟值与公式计算值较吻合。; 崔虎威朱兴华樊开敬张朋; 关键词：矩形板对接焊

基于热弹塑性有限元法的双腹加筋板焊接顺序研究: 2024年; 为进一步研究双腹加筋板不同焊接顺序下残余应力和变形的分布规律,基于热弹塑性有限元法,采用有限元软件Abaqus对双腹加筋板进行了焊接数值模拟,分析了双腹加筋板不同焊接顺序下残余应力和变形的分布规律。分别采用壳单元和实体单元对双腹加筋板远离焊缝区及焊缝区建模,以提高计算效率,并建立了壳单元与实体单元自由度之间的线性约束。计算比较了双腹板同步焊接与连续焊接下的加筋板焊接残余应力与变形,共计17种焊接顺序。结果表明:相比于连续焊接,双腹加筋板采用同步焊接产生的残余应力与角变形较小,双腹加筋板同步焊接角变形的幅值比连续焊接角变形幅值减小了47.1%。; 崔虎威朱兴华张朋; 关键词：残余应力

基于热弹塑性有限元法的船体加筋板焊接模拟与极限强度研究: 开展船体结构极限承载性能(极限强度)研究与评估,对于保障船体结构安全性具有重要作用。船体结构由焊接产生的焊接变形与残余应力,在船体结构极限承载性能研究中统称为焊接初始缺陷。初始缺陷的存在是船体结构极限承载性能的重要影响因...; 朱兴华; 关键词：循环载荷

循环载荷下基于热弹塑性有限元法的船体结构极限强度分析: 船体极限强度评估对于保障船体结构的安全性至关重要，焊接制造过程产生的初始变形与残余应力等会降低船体结构的极限强度，准确获得船体结构焊接初始变形与残余应力是极限强度分析的重要前提。传统的船体结构极限强度研究，绝大多数着眼于...; 樊开敬; 关键词：船体结构极限强度分析循环载荷数值模拟

衬里复合管液压胀接力的弹塑性有限元研究被引量：2: 2022年; 液压胀接力是影响衬里复合管液压成型质量的关键参数。根据实验数据建立了两种316L衬管材料的多线性强化的有限元模型,基于Tresca屈服准则,开展了衬里复合管在液压成型过程中极限胀接压力范围、胀接压力与紧密度关系的研究,并将有限元计算结果和解析解计算结果进行了对比。结果表明,当满足成型条件时,选择硬化强度较低的衬管材料,可以增大胀接力范围和紧密度区间,有利于制管胀接力的设计和控制;根据计算结果拟合了该成型条件下紧密度和胀接力的关系曲线,得出了两种材料的最小胀接力值分别为113.38 MPa和126.99 MPa。建立的材料多线性强化有限元模型可以准确地考虑衬管材料在胀接过程中的应变强化过程,为精确控制衬里复合管液胀成型参数提供了理论依据。; 陈俊文练章华汤晓勇谷天平施岱艳; 关键词：有限元法

钢筋混凝土节点弹塑性有限元分析被引量：1: 2021年; 文章采用有限元软件ABAQUS/CAE对钢筋混凝土梁柱结构进行数值仿真,合理处理钢筋与混凝土之间的连接方式,并针对不同的单元类型和网格尺寸,对RC梁柱节点Von.Mises应力进行了对比分析,其计算结果存在一定差异,得出有限元数值解网格尺寸越小,结果越精确,同时单元类别、单元阶数也会影响求解结果。; 贾孟宗赵昊; 关键词：有限元方法 ABAQUS 钢筋混凝土构件

弹塑性有限元分析中几个难点问题的一揽子方案被引量：6: 2021年; Mohr-Coulomb准则在Mohr应力空间中具有最简形式,同时也因其非常可靠而在经典的极限分析或极限平衡法中得到了最广泛的应用。然而,应力空间中的Mohr-Coulomb屈服面是非光滑的,这给基于变形分析的弹塑性有限元法中的本构积分带来了巨大的麻烦。此外,在求解强度问题时,基于载荷控制法(LCM)的求解器很难将有限元模型带入极限平衡状态。针对这些问题,本研究给出了以下解决方案。首先,设计了适用于带非光滑屈服面的塑性本构积分算法GSPC。GSPC对任意大小的应变增量都收敛,数值特性远优于现有的返回-映射算法。还为弹塑性有限元分析定制了一个位移控制法(DCM)求解器,该DCM能将有限元模型带入极限平衡状态而不存在收敛性方面的问题,计算效率和鲁棒性都远优于现有的基于LCM的求解器。最后,结合强度折减法,建议了求解边坡安全系数的割线法,并给出了极限平衡状态下坡顶拉裂缝位置和深度的确定技术。; 郑宏张谭王秋生; 关键词：边坡稳定性

基于弹塑性有限元的深挖路堑碎裂岩质边坡稳定性分析被引量：3: 2021年; 西部地区地形地质条件复杂,对于岩体破碎、裂隙发育的边坡,前期地勘和试验工作获取到的信息非常有限,难以确定岩体力学参数统计特征。本文结合边坡施工开挖逐步揭示的工程地质信息,建立切合工程地质特征的三维弹塑性有限元模型,模拟边坡开挖过程对工程岩体岩石力学参数进行反分析,对比开挖过程测斜监测获得的位移变形,获得了接近实际情况的最优计算参数,并利用获得的参数分析边坡的稳定性,预测开挖加固效果。结果表明,采用基于弹塑性有限元的边坡稳定性分析是有效可行的,可以计算得出岩体位移场,应力场的变化特征,揭示边坡开挖变形的内在机制。本研究为复杂地质条件下信息化施工设计提供了一种新方法。; 秦浩陈千寻张华; 关键词：稳定性分析弹塑性有限元信息化施工

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