ABAQUS有限元分析在船舶行業中的應用

2013-06-27 by:廣州abaqus培訓中心來源:仿真在線

ABAQUS在船舶工業中的應用

典型用戶——諾斯羅普.格魯曼—新港,General Dynamics,Lockheed Martin,中國船級社702,708

船舶總體的強度分析

船舶的總體強度分析在船舶的設計中是首先需要考慮的問題。船的結構龐大,往往是計算模擬的難點所在。Abaqus針對這類大型問題,擁有專門的技術可以在工程應用領域對此類問題獲得良好的解。下圖是國內某單位采用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。
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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提取問題。同時Abaqus還提供了聲學單元來模擬濕模態提取的問題,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。國內某研究機構采用Abaqus對某型號的艦船進行了濕模態分析,結果和設計值非常吻合。
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水下爆炸

實船的實驗耗資巨大,且由于是瞬態實驗很多現象不易發覺,故而數值計算在水下爆炸(UNDEX)的分析中能起到重要的作用。

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氣泡在水下爆炸中的模擬

船用設備-船載設備抗沖擊分析

Abaqus推出了專門評估船載設備在受到沖擊載荷時的峰值響應的分析工具——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,獲得了其受到沖擊時的峰值響應情況,以及部件對整體模態的貢獻。
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船用設備-電子設備熱分析

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,非線性動態響應直接積分,撞擊硬表面……
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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射和導彈系統部利用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。
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動力系統-船用柴油機曲軸裝配過程模擬分析:
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套軸依次加熱進行裝配整體結構的殘余變形

USS IOWA 事故的結構分析 (Finished by Sandia National Laboratories):

1989年4月19日美國USS IOWA戰列艦2號炮塔發生無法解釋的爆炸, 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對擊發拴座的運動進行分析。
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16英寸火炮添裝裝置機理上圖:擊發拴座(rammerman’s seat)載荷的空間分布
下圖:擊發拴座(rammerman’s seat)有限元分析模型
船舶結構擱淺損傷分析
船舶擱淺是一種經常發生的事故,有限元仿真模擬擱淺過程,可以提供設計和分析依據。
碰撞過程:由Abaqus/Explicit實現。