船舶總體的強度分析
船舶的總體強度分析在船舶的設(shè)計中是首先需要考慮的問題。船的結(jié)構(gòu)龐大,往往是計算模擬的難點所在。Abaqus針對這類大型問題,擁有專門的技術(shù)可以在工程應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Υ祟悊栴}獲得良好的解。下圖是國內(nèi)某單位采用Abaqus對某型艦艇進行了強度分析,計算中分別考慮6級和9級海況下,船舶的抗風浪能力。
船舶的頻率分析
Abaqus推出了AMS(Automated Multilevel Substructure)求解器,可以解決大模型的模態(tài)提取問題。同時Abaqus還提供了聲學單元來模擬濕模態(tài)提取的問題,利用該單元可以模擬周圍水的重量、壓力以及船體濕表面和附著水的粘著作用。國內(nèi)某研究機構(gòu)采用Abaqus對某型號的艦船進行了濕模態(tài)分析,結(jié)果和設(shè)計值非常吻合。
水下爆炸
實船的實驗耗資巨大,且由于是瞬態(tài)實驗很多現(xiàn)象不易發(fā)覺,故而數(shù)值計算在水下爆炸(UNDEX)的分析中能起到重要的作用。
氣泡在水下爆炸中的模擬
船用設(shè)備-船載設(shè)備抗沖擊分析
船用設(shè)備-船載設(shè)備抗沖擊分析
Abaqus推出了專門評估船載設(shè)備在受到?jīng)_擊載荷時的峰值響應(yīng)的分析工具——DDAM for Abaqus。下圖是美國海軍水下武器中心采用DDAM for Abaqus對安裝在箱式梁上的泵進行了DDAM的分析,獲得了其受到?jīng)_擊時的峰值響應(yīng)情況,以及部件對整體模態(tài)的貢獻。
船用設(shè)備-電子設(shè)備熱分析
魚雷-線導魚雷的導線沿潛艇外殼運動的分析:用Abaqus研究了當魚雷發(fā)射后進入由潛艇運動引起的流場時套管的運動,在分析中用到許多Abaqus非線性分析功能,如雜交梁單元,大變形分析,非線性動態(tài)響應(yīng)直接積分,撞擊硬表面……
魚雷噪聲分析
Abaqus具有杰出的聲學分析功能,提供的聲場單元,計算效率高精度好。美國海軍水下武器中心的發(fā)射和導彈系統(tǒng)部利用Abaqus/Standard對某型號的魚雷進行了運行中的噪聲分析,得到了魚雷周圍的聲場信息。
動力系統(tǒng)-船用柴油機曲軸裝配過程模擬分析:
套軸依次加熱進行裝配 整體結(jié)構(gòu)的殘余變形
USS IOWA 事故的結(jié)構(gòu)分析 (Finished by Sandia National Laboratories):
1989年4月19日美國USS IOWA戰(zhàn)列艦2號炮塔發(fā)生無法解釋的爆炸, 47名人員死亡。美國海軍推斷,推進炸藥爆炸促成了擊發(fā)拴座(rammermans seat)進入操作桿弧座(quadrant)或等效于在事故中拴的速度很低。本例用Abaqus/Explicit對擊發(fā)拴座的運動進行分析。
16英寸火炮添裝裝置機理 上圖:擊發(fā)拴座(rammerman’s seat)載荷的空間分布
下圖:擊發(fā)拴座(rammerman’s seat)有限元分析模型
船舶結(jié)構(gòu)擱淺損傷分析
船舶擱淺是一種經(jīng)常發(fā)生的事故,有限元仿真模擬擱淺過程,可以提供設(shè)計和分析依據(jù)。
碰撞過程:由Abaqus/Explicit實現(xiàn)。