[發明專利]復合海纜應力場建模計算分析方法有效
| 申請號： | 201210217887.0 | 申請日： | 2012-06-28 |
| 公開（公告）號： | CN102831290A | 公開（公告）日： | 2012-12-19 |
| 發明（設計）人： | 周蓉蓉;安博文;周靈;劉頻頻 | 申請（專利權）人： | 上海海事大學 |
| 主分類號： | G06F19/00 | 分類號： | G06F19/00 |
| 代理公司： | 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249 | 代理人： | 周榮芳 |
| 地址： | 201306 上海市*** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 復合 海纜應 力場 建模 計算 分析 方法 | ||
1.一種復合海纜應力場建模計算分析方法，其特征在于，所述方法是基于有限元法對建立復合海纜受外力作用下的應力場模型，以模擬海纜中光纖的應變情況的方法；該方法包含以下步驟：
步驟1，根據復合海纜的物理結構尺寸圖，繪制海纜的二維平面圖；
步驟2，查找海纜中各個零部件對應的材料參數供建模查找使用；
步驟3，根據步驟1所述的二維平面圖，建立海纜中各個零件分別對應的模型；
步驟4，根據步驟2中獲取的材料參數，為每個零部件的模型賦予相應的材料屬性；
步驟5，將所有零部件的模型進行組裝，來建立包含這些零部件的一根海纜的模型；
步驟6，設定后續模型分析處理中所需的相關變量；所述變量包含初始分析步長和分析步數量，以及包含應力、彈性應變和位移的場變量輸出；
步驟7，建立海纜模型中裝配好的各個零部件之間相互的綁定約束關系；
步驟8，定義海纜兩端的固支邊界條件，定義受力面，并施加相應的載荷；
步驟9，對海纜中每個零部件劃分網格；至此，完成對海纜模型的前處理；
步驟10，進入后處理，獲取海纜模型在不同載荷、邊界條件下，海纜內光纖的應力、應變與海纜實際距離的對應關系數據，根據這些關系數據計算得到外力作用下光纖中的頻譜偏移規律，從而對海纜由外力作用和局部發熱造成的頻譜偏移進行區分。
2.如權利要求1所述復合海纜應力場建模計算分析方法，其特征在于，
步驟2中所述材料參數包含海纜中各個零部件的彈性模量、密度和比熱容。
3.如權利要求1所述復合海纜應力場建模計算分析方法，其特征在于，
步驟6中進一步包含根據后續對模型分析計算中所需的收斂效果，來調整初始分析步長及分析步數量的變量大小的過程。
4.如權利要求1所述復合海纜應力場建模計算分析方法，其特征在于，
步驟9中還包含根據后續對模型分析計算中所需的收斂效果，將海纜中若干個零部件進行合并后再進行網格劃分的過程。
5.如權利要求4所述復合海纜應力場建模計算分析方法，其特征在于，
步驟9中進一步包含根據后續對模型分析計算中所需的收斂效果，調整網格劃分時使用的網格大小、單元類型和劃分算法的過程。
6.如權利要求1~5中任意一項所述的復合海纜應力場建模計算分析方法，其特征在于，
步驟10中進一步包含根據海纜模型在不同載荷及邊界條件下受到的應力，繪制海纜受力集中處及海纜整體的云紋圖并進行分析的過程。
7.如權利要求6所述復合海纜應力場建模計算分析方法，其特征在于，
步驟10中還包含根據海纜模型在不同載荷及邊界條件下受到的應力應變，繪制海纜內光纖的軸向應變圖，以分析海纜內光纖應力應變與海纜實際距離的對應關系的過程。
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