[發(fā)明專利]一種多點(diǎn)載荷下的帶肋球殼拱頂有限元仿真分析方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910364967.0
• 申請(qǐng)日: 2019-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN110096808A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油工程建設(shè)有限公司北京設(shè)計(jì)分公司
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 翟磊

1.一種多點(diǎn)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(chǔ)上逐次向模擬的拱頂上輸入集中載荷，獲得所述拱頂?shù)木€性失穩(wěn)模態(tài)；

S3：根據(jù)所述線性失穩(wěn)模態(tài)獲得所述拱頂非線性穩(wěn)定性分析的初始載荷值；

S4：根據(jù)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(gè)線性穩(wěn)定性系數(shù)，并將所述線性穩(wěn)定性系數(shù)與評(píng)定值進(jìn)行對(duì)比；

S5：當(dāng)所述線性穩(wěn)定性系數(shù)小于所述評(píng)定值時(shí)，加設(shè)局部增強(qiáng)構(gòu)件，重復(fù)所述步驟S4直至所述線性穩(wěn)定性系數(shù)大于或等于所述評(píng)定值視為合格；

S6：當(dāng)所述線性穩(wěn)定性系數(shù)合格后，按照合格時(shí)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(shè)定倍率進(jìn)行幾何非線性分析，獲得所述拱頂?shù)氖Х€(wěn)載荷值；

S7：根據(jù)所述初始載荷值和所述失穩(wěn)載荷值計(jì)算所述拱頂?shù)姆€(wěn)定系數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)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(jù)輸入所述集中載荷對(duì)應(yīng)的載荷點(diǎn)的xyz三向位移，計(jì)算每個(gè)所述載荷點(diǎn)的位移矢量值，并對(duì)多個(gè)所述位移矢量值進(jìn)行排序獲取其最大值，找到最大所述位移矢量值對(duì)應(yīng)的應(yīng)變最大點(diǎn)；

S32：按照l/300的總跨距對(duì)最大的所述位移矢量值進(jìn)行折算得到折算系數(shù)后，根據(jù)所述折算系數(shù)對(duì)所述分析有限元幾何模型中全部單元節(jié)點(diǎn)在所述線性失穩(wěn)模態(tài)下的所述位移矢量值進(jìn)行折算，獲取全部所述單元節(jié)點(diǎn)折算后的位移值作為所述初始載荷值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)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(jù)幾何非線性分析獲得第一個(gè)非線性穩(wěn)定性系數(shù)，并將所述非線性穩(wěn)定性系數(shù)與非線性設(shè)定特征值對(duì)比，判斷所述非線性穩(wěn)定性系數(shù)是否收斂，所述非線性穩(wěn)定性系數(shù)大于或等于所述非線性設(shè)定特征值時(shí)表明其收斂；

S62：當(dāng)所述非線性穩(wěn)定性系數(shù)小于所述非線性設(shè)定特征值時(shí)，對(duì)所述非線性穩(wěn)定性系數(shù)對(duì)應(yīng)的所述載荷點(diǎn)加設(shè)所述局部增強(qiáng)構(gòu)件進(jìn)行加強(qiáng)，重復(fù)所述步驟S61獲得所述非線性穩(wěn)定性系數(shù)，直至所述非線性穩(wěn)定性系數(shù)大于或等于所述非線性設(shè)定特征值，獲取該所述非線性穩(wěn)定性系數(shù)對(duì)應(yīng)的所述失穩(wěn)載荷值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多點(diǎn)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(shè)定特征值為3.0-3.5。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)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(wěn)定系數(shù)為所述失穩(wěn)載荷值/所述初始載荷值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)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(píng)定值為4.2。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)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(qiáng)構(gòu)件為鋼肋。