ABAQUS在能源工程中的算例和應(yīng)用

前言

隨著工業(yè)水平的提高及計算技術(shù)的高速發(fā)展，ABAQUS作為一種主要的數(shù)值模擬和仿真計算工具正在得到越來越廣泛的應(yīng)用。從最初的集中在航空航天和汽車制造行業(yè)，到目前在石油開采和建筑、電力等行業(yè)的應(yīng)用，幾乎無處不見ABAQUS的影子。探討和報道ABAQUS應(yīng)用技術(shù)的學(xué)術(shù)文章也大量涌現(xiàn)在各種學(xué)術(shù)期刊和文集之中。另一方面，ABAQUS軟件自從6.5版以來，其安裝軟件就一直附帶有大量的實(shí)例模型的數(shù)據(jù)文件，涉及的題目遍及許多重要的工業(yè)領(lǐng)域。有經(jīng)驗(yàn)的用戶可以從中學(xué)到大量的十分新鮮的建模知識和技能。盡管有了上述文獻(xiàn)資料，但有關(guān)文章對ABAQUS模型細(xì)節(jié)描述甚少，而ABAQUS安裝程序自帶的模型雖然很多，但是缺乏文字說明，這就導(dǎo)致讀者比較難以重復(fù)文獻(xiàn)的計算實(shí)例。針對這一現(xiàn)狀，作者認(rèn)為有必要撰寫一本既介紹ABAQUS模型建模細(xì)節(jié)，又介紹相關(guān)理論的書籍，以供讀者朋友必要時參考。這就是本書寫作的背景及出發(fā)點(diǎn)。

內(nèi)容概要

ABAQUS作為一種重要的數(shù)值模擬和仿真計算工具近年來逐漸得到廣泛應(yīng)用。本書針對工程項目原型，詳細(xì)介紹了ABAQUS在能源工程中應(yīng)用的幾個實(shí)例，包括ABAQUS在汽輪機(jī)分析中的應(yīng)用、預(yù)應(yīng)力混凝土反應(yīng)堆安全殼(PCCV)的破壞分析、巖土材料與結(jié)構(gòu)的滲流與變形耦合分析等。    本書適合能源行業(yè)從事CAE的工程技術(shù)人員閱讀，也可供高等院校相關(guān)專業(yè)的師生參考。

書籍目錄

前言第1章  預(yù)應(yīng)力混凝土反應(yīng)堆安全殼(PCCV)的破壞數(shù)值模擬  1.1 本構(gòu)模型    1.1.1 混凝土損傷塑性模型    1.1.2 加強(qiáng)肋建模的理論基礎(chǔ)  1.2 核反應(yīng)堆鋼筋混凝土安全殼的彈塑性損傷分析  本章參考文獻(xiàn)第2章  埋地管線的力學(xué)建模與分析  2.1 ABAQUS中的管道-土壤相互作用單元    2.1.1 將管道-土壤相互作用行為賦給一個PSI單元    2.1.2 運(yùn)動學(xué)和局部坐標(biāo)系    2.1.3 本構(gòu)模型  2.2 ABAQUS/Standard模塊中管道-土壤相互作用單元庫  2.3 算例  2.4 埋地管道的靜力學(xué)模型與分析  本章參考文獻(xiàn)第3章  ABAQUS在汽輪機(jī)分析中的應(yīng)用  3.1 循環(huán)對稱理論基礎(chǔ)  3.2 循環(huán)對稱算例  3.3 動力分析基本概念  3.4 汽輪機(jī)葉片有限元分析  3.5 ABAQUS在汽輪機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用中的優(yōu)勢第4章  某發(fā)電廠磨煤機(jī)的三維有限元數(shù)值計算及疲勞分析  4.1 引言  4.2 磨煤機(jī)在正常工作條件下的有限元變形與應(yīng)力分析  4.3 結(jié)構(gòu)在有鋼球卡入襯板縫隙時的有限元數(shù)值分析  4.4 小結(jié)第5章  巖土材料與結(jié)構(gòu)的滲流與變形耦合分析  5.1 孔隙介質(zhì)的等效應(yīng)力原理  5.2 基本概念  5.3 孔隙介質(zhì)的本構(gòu)行為  5.4 彌散和變形耦合問題的求解方法  5.5 實(shí)例：儲油層射孔三維彈塑性變形與滲流耦合分析  5.6 小結(jié)第6章  巖土材料與結(jié)構(gòu)的彈塑性蠕變和滲流分析  6.1 蠕變模型的理論  6.2 蠕變模型參數(shù)選取  6.3 實(shí)例：地下儲庫施工引起的巖體彈塑性蠕變及套管變形數(shù)值模擬  6.4 小結(jié)第7章  儲層壓實(shí)致套管損壞機(jī)理數(shù)值模擬  7.1 引言  7.2 幾何模型及材料參數(shù)的確定  7.3 有限元網(wǎng)格及邊界條件  7.4 彈塑性變形與瞬態(tài)滲流耦合計算結(jié)果及分析  7.5 結(jié)論  本章參考文獻(xiàn)第8章  巖石爆破三維動力學(xué)有限元數(shù)值模擬  8.1 引言  8.2 力學(xué)模型  8.3 數(shù)值應(yīng)用  8.4 結(jié)論

章節(jié)摘錄

插圖：由于核電站的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土反應(yīng)堆安全殼結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其有限元數(shù)值模擬是一個具有挑戰(zhàn)性的問題。設(shè)計由預(yù)應(yīng)力超配鋼筋混凝土構(gòu)成的反應(yīng)堆安全殼時，要求包殼在混凝土材料開裂之后仍然具有一定的變形能力。在核工業(yè)中，ABAQUS軟件被廣泛用于分析這樣的結(jié)構(gòu)，評估這些結(jié)構(gòu)的承載能力，改進(jìn)這些設(shè)施以及其他類似的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的性能。ABAQUS的主要優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在：1）所提供的本構(gòu)模型能夠精確地模擬混凝土結(jié)構(gòu)的行為特征，包括由于開裂引起的損傷和剛度損傷。2）能夠精確模擬預(yù)應(yīng)力鋼筋。ABAQUS還提供一個選項，能夠給定“保持施加的預(yù)應(yīng)力值”，用以模擬預(yù)先施加有拉伸預(yù)應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。本章將分別介紹混凝土塑性損傷本構(gòu)模型、鋼筋的模擬技術(shù)和預(yù)應(yīng)力混凝土核反應(yīng)堆安全殼的ABAQUS計算模型及結(jié)果。1.1本構(gòu)模型本構(gòu)模型是力學(xué)模型的主要內(nèi)容之一，它描述材料行為中的應(yīng)力.應(yīng)變關(guān)系。本小節(jié)將介紹混凝土的損傷塑性本構(gòu)模型。此外，本節(jié)還將介紹加強(qiáng)肋（rebar）單元的基礎(chǔ)原理。

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