[發明專利]一種基于甲板塑性變形關系下多輪印載荷與滿鋪載荷等效方法

有效

• 申請號: 202011223141.1
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112329146B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 趙超;朱凌;郭建捷;蔡偉;徐雙東
• 申請（專利權）人: 中國船舶工業集團公司第七0八研究所
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/23
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

1.一種基于甲板塑性變形關系下多輪印載荷與滿鋪載荷等效方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：確定甲板板格尺寸、材料力學特性和輪印載荷大小的相關參數信息，利用有限元軟件計算出板格上不同位置處多次輪印載荷作用下甲板板格塑性變形值大小，并進行轉換得到板格的等價變形媒介值；

板格等價變形媒介可以描述為式(1)：

式中表示為板格等價媒介變形值，β表示為板格的柔度系數，w_p表示為板格塑性變形值，單位mm，t表示板厚，單位mm；

輪印載荷可以描述為式(2)：

式中Q_p表示無量綱輪印載荷參數，P表示為輪印集中力，單位N，E表示為甲板板格材料的楊氏模量，單位MPa，s表示為甲板縱骨間距，單位mm，σ_y表示為甲板板格材料的屈服強度，單位MPa；

步驟2：利用有限元軟件計算出對應的相同甲板板格尺寸下一系列滿鋪均布載荷下的板格永久變形值，并轉換為板格的等價變形媒介值，從而得到滿鋪均布載荷與板格的等價變形媒介值之間的關系曲線；

滿鋪均布載荷可以描述為式(3)：

式中Q_e表示無量綱滿鋪均布載荷參數，其中P_e表示為滿鋪均布載荷，單位MPa；

步驟3：根據多次輪印載荷作用下得到的等價變形媒介參數值，從滿鋪均布載荷與板格等價變形媒介值之間的關系曲線中插值確定等效滿鋪均布載荷值；

步驟4：根據多次輪印載荷和等效滿鋪均布載荷參數之間的對應關系，得到多次輪印載荷與滿鋪載荷之間的等效比例因子，從而給出多次輪印載荷與滿鋪載荷等效方法；

多次輪印載荷與滿鋪均布載荷之間的等效比例因子可以描述為式(4)：

式中r表示為多次輪印載荷與滿鋪均布載荷之間的等效比例因子，λ表示為載荷集中參數，α表示甲板板格的長寬比；

載荷集中參數λ可以描述為式(5)：

式中a表示輪印長度，單位mm，b表示輪印寬度，單位mm。

2.如權利要求1所述的一種基于甲板塑性變形關系下多輪印載荷與滿鋪載荷等效方法，其特征在于：所述步驟1中對確定尺寸、材料的甲板板格，建立雙線性材料參數單板模型，施加四周剛性固定的邊界條件；采用ABAQUS商業軟件，在輪印區域施加局部均布載荷，在進行不同位置處多次輪印載荷作用下甲板板格塑性變形值計算時，采用多載荷步計算分析。

3.如權利要求1所述的一種基于甲板塑性變形關系下多輪印載荷與滿鋪載荷等效方法，其特征在于：所述步驟2中甲板板格與步驟1中甲板板格計算模型相同，在整個甲板板格內施加滿鋪均布載荷，對滿鋪均布載荷作用下甲板板格塑性變形值進行計算。