复合材料船舶的疲劳节点拉伸剩余刚度评估方法技术

技术编号:41206312 阅读:20 留言:0更新日期:2024-05-07 22:32
本发明专利技术涉及复合材料船舶疲劳寿命分析领域,尤其涉及一种复合材料船舶的疲劳节点拉伸剩余刚度评估方法。包括如下步骤:S1、确定复合材料船舶的疲劳典型节点;S2、设计拉伸疲劳试验;S3、开展疲劳典型节点的拉伸疲劳试验;S4、建立有限元分析模型;S5、剩余刚度的预测;本发明专利技术弥补了复合材料船体三维结构剩余刚度难以确定的缺陷,对复合材料船舶的典型节点的疲劳试验与仿真,对疲劳剩余刚度进行预测,可应用于不同材料类型、不同铺层方式与不同船体结构的节点,具有较强的适应性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料船舶疲劳寿命分析领域,尤其涉及一种复合材料船舶的疲劳节点拉伸剩余刚度评估方法


技术介绍

1、相比于金属材料,复合材料具有比强度高、比刚度高等良好性能,可以在满足船舶设计要求下降低船舶整体质量,符合节能减排的有关理念。

2、但由于复合材料的各向异性,使得复合材料船的某些构件在复杂海洋环境下极易发生破坏,从而影响整个船体结构的安全性和可靠性。如在海面上作业时,由于受到惯性力和波浪力的影响,复合材料船体结构极易产生疲劳损伤。但由于复合材料船体三维结构的刚度不能通过传统应力应变关系的方法来确定,使得在进行船体三维结构典型节点疲劳试验时无法确定刚度随循环次数的变化,因此本专利技术提出了一种复合材料船舶疲劳节点专用的剩余刚度评估方法。


技术实现思路

1、针对上述现有技术中存在的不足之处,本专利技术提供了一种复合材料船舶的节点拉伸剩余刚度评估方法。

2、本专利技术提供一种复合材料船舶的疲劳节点拉伸剩余刚度评估方法,假定船体节点疲劳失效处的剩余刚度与厚度为线性关系,通过有限元仿本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合材料船舶的疲劳节点拉伸剩余刚度评估方法,假定船体节点疲劳失效处的剩余刚度与厚度为线性关系,通过有限元仿真分析,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的复合材料船舶的疲劳节点拉伸剩余刚度评估方法,其特征在于,步骤S5中,以步骤S3拉伸疲劳试验的初始阶段,作动筒的上升位移的最大值amax_0和拉伸力的最大值Fmax_0、以及拉伸疲劳试验的最终阶段,作动筒的上升位移的最大值amax_N和拉伸力的最大值Fmax_N,作为所述有限元分析模型的边界条件。

3.根据权利要求2所述的复合材料船舶的疲劳节点拉伸剩余刚度评估方法,其特征在于,步骤S5中,在有限...

【技术特征摘要】

1.一种复合材料船舶的疲劳节点拉伸剩余刚度评估方法,假定船体节点疲劳失效处的剩余刚度与厚度为线性关系,通过有限元仿真分析,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的复合材料船舶的疲劳节点拉伸剩余刚度评估方法,其特征在于,步骤s5中,以步骤s3拉伸疲劳试验的初始阶段,作动筒的上升位移的最大值amax_0和拉伸力的最大值fmax_0、以及拉伸疲劳试验的最终阶段,作动筒的上升位移的最大值amax_n和拉伸力的最大值fmax_n,作为所述有限元分析模型的边界条件。

3.根据权利要求2所述的复合材料船舶的疲劳节点拉伸剩余刚度评估方法,其特征在于,步骤s5中,在有限元分析模型中,输入加载力fi、单元厚度ti,输出位移ai,其中fi、ai分别为第i次拉伸疲劳试验的拉伸力、位移数据,通过调整单元厚度ti的数值,使得当输入fi时,有限元分析模型计算输出的ai与拉伸疲劳试验的位移一致。

4.根据权利要求3所述的复合材料船舶的疲劳节点拉伸剩余刚度评估方法,其特征在于,步骤s5中,当模型仿真位移到疲劳试验试验的最终阶段作动筒的上升位移最大值amax_n时,此时对应的单元厚度tn与未折减...

【专利技术属性】
技术研发人员:王伟冯国庆徐志亭陈少雅李开研任慧龙
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:

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