【技术实现步骤摘要】
复杂载荷作用下超大型浮体结构极限强度的分析方法
本专利技术涉及海洋工程结构物安全可靠性
，尤其是一种复杂载荷作用下超大型浮体结构极限强度的分析方法。
技术介绍
超大型浮体结构在复杂多变的海洋环境下长期使用，承受风浪流等多重载荷的共同作用，浮体的模块间通过连接器进行首尾相连。波浪载荷是其最主要、最复杂、持续作用时间最长的外界载荷；在风浪流环境长期作用下和风暴气象条件下，超大型浮体结构将产生众多的结构破坏模式。并且，在极端海况下，超大型浮体结构承受的各向载荷作用均较大，且量值相当。结构极限强度是结构物环境适应能力的重要指标。现有技术中，仅通过计算弯曲载荷作用下的极限强度，来评估结构整体的极限强度，而实际状况下，超大型浮体结构除了承受弯曲载荷作用外，还承受压缩载荷、扭矩载荷以及三者的联合构成的复杂载荷作用。因此，仅仅评估弯曲载荷作用下的极限承载能力，相对于超大型浮体结构的极限强度评估是不准确、不安全的。为了获得安全的结构设计，以提高超大型浮体结构的作业能力和极限状态下的生存能力，需要更加综合地精确评估该类结构
【技术保护点】
1.一种复杂载荷作用下超大型浮体结构极限强度的分析方法，其特征在于：包括如下步骤：/n第一步：建立超大型浮体结构的有限元模型，并进行网格单元划分；/n第二步：对上述超大型浮体结构施加载荷，并在该载荷作用下基于模态分析或是多项式拟合分析得到超大型浮体结构的一阶模态；/n第三步：在该一阶模态状态下，对上述所有网格单元进行静力分析，获得各个单元的节点位移，进而获得各个节点位移中的最大幅值；/n第四步：将超大型浮体结构的初始变形与第二步中的最大幅值进行比较，通过下述公式，获得初始变形系数；/nC＝w/w
【技术特征摘要】
1.一种复杂载荷作用下超大型浮体结构极限强度的分析方法，其特征在于：包括如下步骤：
第一步：建立超大型浮体结构的有限元模型，并进行网格单元划分；
第二步：对上述超大型浮体结构施加载荷，并在该载荷作用下基于模态分析或是多项式拟合分析得到超大型浮体结构的一阶模态；
第三步：在该一阶模态状态下，对上述所有网格单元进行静力分析，获得各个单元的节点位移，进而获得各个节点位移中的最大幅值；
第四步：将超大型浮体结构的初始变形与第二步中的最大幅值进行比较，通过下述公式，获得初始变形系数；
C＝w/w1
其中：C为初始变形系数，w为初始变形，w1为最大幅值；
第五步：根据第四步中的初始变形系数C，将第三步中各个单元的节点位移均放大C倍，获得各个单元新的节点位移；
第六步：对上述超大型浮体结构施加预应力；
第七步：对上述超大型浮体结构建立多点耦合，并施加边界条件；
第八步：对上述超大型浮体结构施加由复杂载荷产生的位移；
第九步：将第五步至第八步作为超大型浮体结构强度分析的输入，基于非线性瞬态动力分析方法，获得该输入条件下，超大型浮体结构的失效模式、载荷、应力分布情况以及结构能量耗散情况；
第十步：调整第八步中的位移，并重复第九步获得该位移下的载荷；
第十一步：根据第十步获得的多个载荷，得到载荷位移曲线，从而得到极限载荷；
通过上述步骤，实现了复杂载荷作用下超大型浮体结构的极限强度分析，获得该超大型浮体结构的失效模式、极限载荷、应力分布情况及结构能量耗散情况。
2.如权利要求1所述的复杂载荷作用下超大型浮体结构极限强度的分析方法，其特征在于：调整第四步中的初始变形，重复第五步至第十一步获得该初始变形下的极限载荷，从而得到初始变形对极限载荷的影响分析。
3.如权利要求1所述的复杂载荷作用下超大型浮体结构极限强度的分析方法，其特征在于：根据第九步中得到的结构能量耗散情况，确定超大型浮体结构的失效位置，并结合失效模式、应力分布情况和极限载荷，以超大型浮体结构的重量和极限载荷为目标函数，通过调整超大型浮体结构尺寸实现其单位重量的调整，重复第三步至第十一步获得该单位重量下超大型浮体结构的极限载荷，进而获得单位重量下极限载荷...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵南，顾学康，王艺陶，刘俊杰，李政杰，张凡，祁恩荣，杨骏，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心中国船舶重工集团公司第七零二研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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