[發明專利]用于計算平移折疊門門板強度和剛度的方法及其裝置

在審

• 申請號: 202210287958.8
• 申請日: 2022-03-22
• 公開（公告）號: CN114756957A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 王皎;劉偉方;劉傳龍;趙三飛
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/23;G06F119/02;G06F119/14
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平;鄭夢閣

本發明公開了一種用于計算平移折疊門門板強度和剛度的方法及其裝置。本用于計算平移折疊門門板強度和剛度的方法包括：建立單片門板的有限元模型，單片門板的外表面為矩形，以單片門板的外表面矩形進行兩端簡支和三端簡支，并對單片門板施加載荷，得到兩端簡支時單片門板的最大變形值D1和最大應力值S1和三端簡支時單片門板的最大變形值D2和最大應力值S2；根據單片門板在不同簡支處理時得到的D1、S1、D2和S2，計算得到所有門板上下疊合時的最大變形值D和最大應力值S。本發明提出的用于計算平移折疊門門板強度和剛度的方法，其簡便易行，計算速度快，計算精度滿足工程應用需求，可大幅縮短設計周期。

技術領域

本發明涉及船舶門板設計技術領域，涉及一種用于計算平移折疊門門板強度和剛度的方法及其裝置。

背景技術

隨著船舶越來越注重外觀的整體性，近年來對小艇在外板上的開口多做遮蔽處理，其中一種處理方式是采用平移折疊門。開啟時多片門板并排收藏在艙室頂部；關閉時門板上下疊合遮蔽外板開口，上下門板之間相互嵌入，上下門板存在變形的相互耦合。

門板承受風載、飛濺水載荷，需開展強度計算。另外，門內側存放有小艇，為避免門板與小艇碰撞，需對門板開展剛度計算。通常計算這類問題采用有限元接觸算法，而采用有限元接觸算法時，則存在計算資源需求高、計算時間長的問題。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種用于計算平移折疊門門板強度和剛度的方法及其裝置，旨在便于計算平移折疊門門板強度和剛度，同時其計算簡單。

為實現上述目的，本發明提供一種用于計算平移折疊門門板強度和剛度的方法，包括以下步驟：

建立單片門板的有限元模型，單片門板的外表面為矩形，以單片門板的外表面矩形進行兩端簡支和三端簡支，并對單片門板施加載荷，得到兩端簡支時單片門板的最大變形值D1和最大應力值S1和三端簡支時單片門板的最大變形值D2和最大應力值S2；

根據單片門板在不同簡支處理時得到的D1、S1、D2和S2，計算得到所有門板上下疊合時的最大變形值D和最大應力值S。

優選地，所述建立單片門板的有限元模型，單片門板的外表面為矩形，以單片門板的外表面矩形進行兩端簡支和三端簡支，并對單片門板施加載荷，得到兩端簡支時單片門板的最大變形值D1和最大應力值S1和三端簡支時單片門板的最大變形值D2和最大應力值S2的步驟具體包括：

建立單片門板的有限元模型，單片門板的外表面為矩形，以單片門板的外表面矩形的兩條短邊做簡支處理，并對單片門板施加載荷，獲得單片門板的最大變形值D1和最大應力值S1；

建立單片門板的有限元模型，單片門板的外表面為矩形，以單片門板的外表面矩形的兩條短邊和一條長邊做簡支處理，并對單片門板施加載荷，獲得單片門板的最大變形值D2和最大應力值S2。

優選地，對單片門板施加載荷時，在單片門板的外表面施加面載荷。

優選地，在單片門板的外表面施加面載荷后，通過靜力學計算單片門板的最大變形值和最大應力值。

優選地，所述最大變形值D采用以下公式計算：

其中，n為門板數量，n≥3。

優選地，所述最大應力值S采用以下公式計算：

本發明進一步提出一種基于上述用于計算平移折疊門門板強度和剛度的方法的裝置，存儲有多條指令，所述指令由處理器加載并執行：

建立單片門板的有限元模型，單片門板的外表面為矩形，以單片門板的外表面矩形進行兩種不同情況的簡支處理，并對單片門板施加載荷，得到第一種簡支處理時單片門板的最大變形值D1和最大應力值S1和第二種簡支處理時單片門板的最大變形值D2和最大應力值S2；