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Abaqus 在海洋工程中應(yīng)用
海洋工程領(lǐng)域是Abaqus應(yīng)用的重要方面，在此領(lǐng)域Abaqus有著優(yōu)秀的解決復(fù)雜非線性動力學(xué)問題的經(jīng)驗(yàn)，美國船級社(ABS)，中國船級社等多個國家的船級社以及海洋結(jié)構(gòu)設(shè)計公司采用Abaqus作為主要分析軟件。
1、海洋平臺的安全分析
“南海五號”是由挪威設(shè)計的“Pacesetter”型半潛式鉆井平臺，設(shè)計壽命為20年。采用設(shè)計波方法和三位線性水動力理論并自行開發(fā)軟件對波浪載荷進(jìn)行計算。有限元模型前處理通過PATRAN軟件完成，后處理通過Abaqus軟件完成。模型共有150320個節(jié)點(diǎn)、273065個單元，對平臺在自存、作業(yè)、拖航狀態(tài)下的22個工況按DNV規(guī)范進(jìn)行了詳細(xì)評估與評價。
“渤海8號”海上自升式鉆井平臺始建于1980年，最大工作水深76.2m。多年海上作業(yè)導(dǎo)致該平臺腐蝕、裂紋問題嚴(yán)重，本項(xiàng)目主要是根據(jù)平臺的檢測結(jié)果和平臺的實(shí)際使用要求和狀況，對平臺的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度分析，對無損探傷發(fā)現(xiàn)的裂紋進(jìn)行工程臨界評估，以確定平臺現(xiàn)在的實(shí)際狀況是否滿足安全作業(yè)的要求。采用Abaqus軟件對平臺在預(yù)壓、自存、作業(yè)下的24種工況進(jìn)行了極限強(qiáng)度分析、對疲勞壽命進(jìn)行了預(yù)測。
2、柔性復(fù)合結(jié)構(gòu)的動力學(xué)分析
水下建筑物和結(jié)構(gòu)的動力學(xué)響應(yīng)計算分析，主要集中于柔性，復(fù)合體大尺度的流動結(jié)構(gòu)波能轉(zhuǎn)換，水產(chǎn)養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)，海上油氣田等。
3、海上結(jié)構(gòu)在流冰荷載下的反應(yīng)分析
在有結(jié)冰的海域建造海洋工程結(jié)構(gòu)時，應(yīng)考慮冰對結(jié)構(gòu)的作用。冰荷載的主要作用形式有:
①巨大的冰原包圍結(jié)構(gòu)、整個海面處于冰覆蓋狀態(tài)。在潮流和風(fēng)作用下的大面積冰原呈整體移動擠壓結(jié)構(gòu)。若結(jié)構(gòu)強(qiáng)度足夠,則冰原將被切入或破斷而移動,荷載呈周期性變化，結(jié)構(gòu)發(fā)生振動。
②自由漂流的冰對結(jié)構(gòu)的沖擊力。
③由于氣溫驟變引起整體冰蓋層對結(jié)構(gòu)的擠壓力。
④凍結(jié)的冰蓋層因水位變化而產(chǎn)生對結(jié)構(gòu)的上拔力或下曳力以及冰塊對結(jié)構(gòu)的擦力等。上述第一種作用對結(jié)構(gòu)具有更大的危險性。
4、港口碼頭分析
港口碼頭由于地理?xiàng)l件復(fù)雜且可能需要承受水平?jīng)_擊力，通常結(jié)構(gòu)采用樁筏基礎(chǔ)且有部分水平受荷樁，樁土共同作用分析顯得尤為重要。
Abaqus
是功能強(qiáng)大的工程模擬的有限元軟件，其解決問題的范圍從相對簡單的線性分析到許多復(fù)雜的非線性問題。Abaqus軟件包括一個豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫。并擁有各種類型的材料模型庫，可以模擬典型工程材料的性能，其中包括金屬、橡膠、高分子材料、復(fù)合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質(zhì)材料，作為通用的模擬工具，
Abaqus軟件除了能解決大量結(jié)構(gòu)（應(yīng)力 /
位移）問題，還可以模擬其他工程領(lǐng)域的許多問題，例如熱傳導(dǎo)、質(zhì)量擴(kuò)散、熱電耦合分析、聲學(xué)分析、巖土力學(xué)分析（流體滲透 /
應(yīng)力耦合分析）及壓電介質(zhì)分析。
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