[發明專利]一種多點載荷下的帶肋球殼拱頂有限元仿真分析方法

在審

• 申請號: 201910364967.0
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110096808A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 鄧海軍;董磊;袁玲;占雙林;崔振寧;郭樹平;李魏;崔健;蘇靈君;吳家祥;吳繼堯
• 申請（專利權）人: 中國石油工程建設有限公司北京設計分公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 翟磊

1.一種多點載荷下的帶肋球殼拱頂有限元仿真分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：建立分析有限元幾何模型；

S2：在所述分析有限元幾何模型基礎上逐次向模擬的拱頂上輸入集中載荷，獲得所述拱頂的線性失穩模態；

S3：根據所述線性失穩模態獲得所述拱頂非線性穩定性分析的初始載荷值；

S4：根據所述初始載荷值，在所述拱頂上輸入所述集中載荷，獲得第一個線性穩定性系數，并將所述線性穩定性系數與評定值進行對比；

S5：當所述線性穩定性系數小于所述評定值時，加設局部增強構件，重復所述步驟S4直至所述線性穩定性系數大于或等于所述評定值視為合格；

S6：當所述線性穩定性系數合格后，按照合格時的模型將原有輸入所述拱頂上的所述集中載荷等比例放大設定倍率進行幾何非線性分析，獲得所述拱頂的失穩載荷值；

S7：根據所述初始載荷值和所述失穩載荷值計算所述拱頂的穩定系數。

2.根據權利要求1所述的多點載荷下的帶肋球殼拱頂有限元仿真分析方法，其特征在于，所述步驟S3包括以下步驟：

S31：根據輸入所述集中載荷對應的載荷點的xyz三向位移，計算每個所述載荷點的位移矢量值，并對多個所述位移矢量值進行排序獲取其最大值，找到最大所述位移矢量值對應的應變最大點；

S32：按照l/300的總跨距對最大的所述位移矢量值進行折算得到折算系數后，根據所述折算系數對所述分析有限元幾何模型中全部單元節點在所述線性失穩模態下的所述位移矢量值進行折算，獲取全部所述單元節點折算后的位移值作為所述初始載荷值。

3.根據權利要求1所述的多點載荷下的帶肋球殼拱頂有限元仿真分析方法，其特征在于，所述步驟S6包括以下步驟：

S61：根據幾何非線性分析獲得第一個非線性穩定性系數，并將所述非線性穩定性系數與非線性設定特征值對比，判斷所述非線性穩定性系數是否收斂，所述非線性穩定性系數大于或等于所述非線性設定特征值時表明其收斂；

S62：當所述非線性穩定性系數小于所述非線性設定特征值時，對所述非線性穩定性系數對應的所述載荷點加設所述局部增強構件進行加強，重復所述步驟S61獲得所述非線性穩定性系數，直至所述非線性穩定性系數大于或等于所述非線性設定特征值，獲取該所述非線性穩定性系數對應的所述失穩載荷值。

4.根據權利要求3所述的多點載荷下的帶肋球殼拱頂有限元仿真分析方法，其特征在于：所述步驟S61中的所述非線性設定特征值為3.0-3.5。

5.根據權利要求1所述的多點載荷下的帶肋球殼拱頂有限元仿真分析方法，其特征在于：所述步驟S7中的所述穩定系數為所述失穩載荷值/所述初始載荷值。

6.根據權利要求1所述的多點載荷下的帶肋球殼拱頂有限元仿真分析方法，其特征在于：所述步驟S4中的所述評定值為4.2。

7.根據權利要求1所述的多點載荷下的帶肋球殼拱頂有限元仿真分析方法，其特征在于：所述步驟S5中的所述局部增強構件為鋼肋。