本发明专利技术公开了一种Y型管节点应力集中系数计算方法、装置及可存储介质，其中方法包括：考虑所述Y型管仅由所述第一平面承受扭矩荷载的情况；在所述Y型管具有不同几何参数的条件下，建立多个所述Y型管节点在所述第一平面的应力集中系数计算模型；将所述扭矩荷载的条件仿真施加在多个所述计算模型上，统计各个模型的计算结果并对所述计算结果进行参数敏感性分析；根据参数敏感性分析结果，确定所述上弦杆的一侧及所述弦杆的应力系数峰值，根据所述应力系数峰值进行非线性拟合分析，得到在所述第一平面的应力峰值计算模型，根据该模型获取最终的应力系数峰值；本发明专利技术完善空间管节点应力集中系数计算体系。系数计算体系。系数计算体系。
【技术实现步骤摘要】
Y型管节点应力集中系数计算方法、装置及可存储介质
[0001]本专利技术涉及节点设计
，更具体的说是涉及一种Y型管节点应力集中系数计算方法、装置及可存储介质。
技术介绍
[0002]目前，三平面Y型管节点是一种典型的空间管节点，多见于中国东南沿海潮间带区域海上风机三桩基础结构中。海上风机基础结构在服役期内需要抵御复杂的循环荷载，如风荷载、波浪荷载、海流荷载、水位变化、海生物生长和冲刷淘蚀等。因此，疲劳安全评价是海上风机基础结构设计的重要环节。
[0003]但是，针对管节点的疲劳设计最常采用的方法是基于热点应力的S
‑
N曲线法。首先根据管节点各杆件承受的外荷载计算管节点各撑杆上的名义应力，其次根据公式计算不同荷载作用下的应力集中系数值，再次将名义应力与应力集中系数峰值相乘得到热点应力，最后根据热点应力值和材料的S
‑
N曲线得到管节点疲劳寿命。综上，如何准确地预测出管节点应力集中系数是进行结构疲劳安全评价的重要依据。国内外已经有不少针对不同类型管节点应力集中系数的推荐公式，但是尚缺乏三平面Y管节点在扭矩荷载作用下应力集中系数峰值的相关计算方法，无法全面把握节点应力集中程度。
[0004]因此，如何提供一种能够解决上述问题的Y型管节点应力集中系数计算方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种Y型管节点应力集中系数计算方法、装置及可存储介质，完善空间管节点应力集中系数计算体系，计算出来在扭矩载荷作用下的应力集中系数后，为疲劳评估提供了设计依据和基础。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种Y型管节点应力集中系数计算方法，其中所述Y型管包括连接于一点的上弦杆、弦杆及撑杆，且所述Y型管的节点工作于第一平面、第二平面及第三平面，包括：
[0008]考虑所述Y型管仅由所述第一平面承受扭矩荷载的情况；
[0009]在所述Y型管具有不同几何参数的条件下，建立多个所述Y型管节点在所述第一平面的应力集中系数计算模型；
[0010]将所述扭矩荷载的条件仿真施加在多个所述计算模型上，统计各个模型的计算结果并对所述计算结果进行参数敏感性分析；
[0011]根据参数敏感性分析结果，确定所述上弦杆的一侧及所述弦杆的应力系数峰值，根据所述应力系数峰值进行非线性拟合分析，得到在所述第一平面的应力峰值计算模型，根据该模型获取最终的应力系数峰值。
[0012]优选的，所述Y型管节点在所述第一平面的应力集中系数计算模型的具体表达式为：
[0013][0014]式中，α为上弦杆长细比，β为弦杆
–
上弦杆直径比，γ为上弦杆径厚比，τ为上弦杆壁厚比，θ为弦杆
–
上弦杆夹角。
[0015]优选的，所述第一平面的应力峰值计算模型的具体表达式为：
[0016][0017]式中，SCF为应力峰值，α为上弦杆长细比，β为弦杆
–
上弦杆直径比，γ为上弦杆径厚比，τ为上弦杆壁厚比，θ为弦杆
–
上弦杆夹角。
[0018]优选的，α的参数范围为[6,15]，β的参数范围为[0.4,0.75]，γ的参数范围为[25,40]，τ的参数范围为[0.5,0.9]，θ的参数范围为[30
°
，60
°
]。
[0019]进一步，本专利技术还提供一种Y型管节点应力集中系数计算装置，所述Y型管包括连接于一点的上弦杆、弦杆及撑杆，且所述Y型管的节点工作于第一平面、第二平面及第三平面，包括：
[0020]数据获取模块，获取所述Y型管的几何参数；
[0021]第一计算模块，用于考虑所述Y型管仅由所述第一平面承受扭矩荷载的情况，根据所述Y型管的几何参数建立多个所述Y型管节点在所述第一平面的应力集中系数计算模型；
[0022]分析模块，用于将所述扭矩荷载的条件仿真施加在多个所述计算模型上，统计各个模型的计算结果并对所述计算结果进行参数敏感性分析；
[0023]第二计算模块，根据参数敏感性分析结果，确定所述上弦杆的一侧及所述弦杆的应力系数峰值，根据所述应力系数峰值进行非线性拟合分析，得到在所述第一平面的应力峰值计算模型，根据该模型获取最终的应力系数峰值；
[0024]输出模块，用于输出最终的应力系数峰值。
[0025]进一步，本专利技术还提供一种计算机可存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的系数计算方法。
[0026]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种Y型管节点应力集中系数计算方法、装置及可存储介质，完善空间管节点应力集中系数计算体系，计算出来在扭矩载荷作用下的应力集中系数后，为疲劳评估提供了设计依据和基础。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术提供的一种Y型管节点应力集中系数计算方法的具体流程图；
[0029]图2为本专利技术提供的一种Y型管节点应力集中系数计算装置的结构原理框图；
[0030]图3为本专利技术实施例提供的三平面Y型管节点的结构示意图；
[0031]图4为本专利技术实施例提供的三平面Y型管节点的扭矩荷载工况示意图；
[0032]图5为本专利技术实施例提供的α敏感性分析(弦杆)；
[0033]图6为本专利技术实施例提供的α敏感性分析(撑杆)；
[0034]图7为本专利技术实施例提供的β敏感性分析(弦杆)；
[0035]图8为本专利技术实施例提供的β敏感性分析(撑杆)；
[0036]图9为本专利技术实施例提供的γ敏感性分析(弦杆)；
[0037]图10为本专利技术实施例提供的γ敏感性分析(撑杆)；
[0038]图11为本专利技术实施例提供的τ敏感性分析(弦杆)；
[0039]图12为本专利技术实施例提供的τ敏感性分析(撑杆)；
[0040]图13为本专利技术实施例提供的θ敏感性分析(弦杆)；
[0041]图14为本专利技术实施例提供的θ敏感性分析(撑杆)。
具体实施方式
[0042]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0043]参见附图1、3
‑
4所示，本专利技术实施例公开了一种Y型管节点应力集中系数计算方法，应用对象三平面Y型管节点的结构示意图如图3本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种Y型管节点应力集中系数计算方法，其中所述Y型管包括连接于一点的上弦杆、弦杆及撑杆，且所述Y型管的节点工作于第一平面、第二平面及第三平面，其特征在于，包括：考虑所述Y型管仅由所述第一平面承受扭矩荷载的情况；在所述Y型管具有不同几何参数的条件下，建立多个所述Y型管节点在所述第一平面的应力集中系数计算模型；将所述扭矩荷载的条件仿真施加在多个所述计算模型上，统计各个模型的计算结果并对所述计算结果进行参数敏感性分析；根据参数敏感性分析结果，确定所述上弦杆的一侧及所述弦杆的应力系数峰值，根据所述应力系数峰值进行非线性拟合分析，得到在所述第一平面的应力峰值计算模型，根据该模型获取最终的应力系数峰值。2.根据权利要求1所述的一种Y型管节点应力集中系数计算方法，其特征在于，所述Y型管节点在所述第一平面的应力集中系数计算模型的具体表达式为：式中，α为上弦杆长细比，β为弦杆
–
上弦杆直径比，γ为上弦杆径厚比，τ为上弦杆壁厚比，θ为弦杆
–
上弦杆夹角。3.根据权利要求1所述的一种Y型管节点应力集中系数计算方法，其特征在于，所述第一平面的应力峰值计算模型的具体表达式为：式中，SCF为应力峰值，α为上弦杆长细比，β为弦杆
–
上弦杆直径比，γ为上弦杆径厚比，τ为上弦杆壁厚比，θ为弦杆
–
上弦杆夹角。4...
【专利技术属性】
技术研发人员：王文华，李昕，施伟，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。