一种小尺度构件有限元分析的精细化处理方法技术

技术编号:42677435 阅读:24 留言:0更新日期:2024-09-10 12:28
一种小尺度构件有限元分析的精细化处理方法,它涉及海洋工程技术领域。本发明专利技术解决了现有小尺度构件有限元结构精细化分析时,存在水动力载荷模型与结构模型不一致的问题。本发明专利技术的步骤一:建立小尺度构件及其节点区域的三维板壳单元结构模型;步骤二:在小尺度构件轴线处建立虚拟梁,以虚拟梁单元为基准计算小尺度构件受到的波浪力;步骤三:将虚拟梁单元和小尺度构件外表面板壳单元通过单向拉力传递单元连接,实现波浪力的转化传递。本发明专利技术把梁单元上的波浪力传递到构件三维外表面区域的板壳单元上,传递方向和精度可控,满足局部结构有限元精细化分析要求。本发明专利技术用于海洋工程结构中小尺度构件及其连接区域的结构精细化分析。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海洋工程,具体涉及一种小尺度构件有限元分析的精细化处理方法


技术介绍

1、对海洋工程结构物进行分析时,撑杆、管线、系缆等作为小尺度构件所受的波浪力一般采用莫里森公式计算,莫里森公式基于几何中的线,对应结构中的梁单元模型,目前多数专业软件都可以自动计算小尺度构件的波浪力。例如在利用ansys软件进行结构分析时,可把撑杆、立管等小尺度构件定义为pipe59单元,实现波浪力的自动计算和加载;或者是把小尺度构件定义为tube类型,通过ansys.aqwa.wave自动完成。由此可见,小尺度构件上的波浪力必须通过梁单元进行,施加到梁单元的节点上。

2、但是,对海洋工程结构有限元分析时,要求对局部结构精细化处理,小尺度构件不能采用梁单元建模,需要具体考虑其三维形状,采用板壳单元建模。这样,就导致了小尺度构件波浪力的计算模型与实际结构分析需要的模型存在矛盾,即梁单元与板壳单元之间的矛盾。

3、例如,在管节点的疲劳强度分析时,节点区域要求采用几何精确模型,结构模型单元要求采用板壳单元,单元网格大小要小到壁厚尺度。其中的小尺度构件就不本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种小尺度构件有限元分析的精细化处理方法,其特征在于:它包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种小尺度构件有限元分析的精细化处理方法,其特征在于:步骤一中小尺度构件的结构模型采用三维板壳单元。

3.根据权利要求1或2所述的一种小尺度构件有限元分析的精细化处理方法,其特征在于:步骤一中三维板壳单元模型建立过程为:在小尺度构件及节点区域处采用细网格,通过过渡网格逐渐调整到非节点区域的粗网格。

4.根据权利要求3所述的一种小尺度构件有限元分析的精细化处理方法,其特征在于:步骤二中在小尺度构件的中轴线处建立虚拟梁单元。

5.根据权利要求4所...

【技术特征摘要】

1.一种小尺度构件有限元分析的精细化处理方法,其特征在于:它包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种小尺度构件有限元分析的精细化处理方法,其特征在于:步骤一中小尺度构件的结构模型采用三维板壳单元。

3.根据权利要求1或2所述的一种小尺度构件有限元分析的精细化处理方法,其特征在于:步骤一中三维板壳单元模型建立过程为:在小尺度构件及节点区域处采用细网格,通过过渡网格逐渐调整到非节点区域的粗网格。

4.根据权利要求3所述的一种小尺度构件有限元分析的精细化处理方法,其特征在于:步骤二中在小尺度构件的中轴线处建立虚拟梁单元。

5.根据权利要求4所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员:闫发锁齐子存王玮刘红兵康庄
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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