基于态型近场动力学的船体结构疲劳寿命预测方法技术

技术编号:42774281 阅读:20 留言:0更新日期:2024-09-21 00:37
本发明专利技术涉及船舶制造技术领域,具体的说是一种能够对船体结构裂纹扩展路径进行准确的模拟和预测,进而实现对船体结构疲劳寿命预测的基于态型近场动力学的船体结构疲劳寿命预测方法,包括:建立船体裂纹扩展模型;判断键是否发生断裂:设定船体裂纹扩展模型的断键准则,对超出临界伸长率的键进行自发的断键处理,断键后该键损伤并且键连接的两个物质点失去相互作用;计算损伤值,判断所处的裂纹状态;根据计算得到的循环次数,选取疲劳断键数n<subgt;c</subgt;以内的键进行断裂;输出裂纹扩展预测图及疲劳寿命预报a‑N曲线,可以实现板格及加筋板结构的裂纹扩展路径预测及疲劳寿命预报,为船舶船体结构疲劳寿命预测提供高效的新方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及船舶制造,具体的说是一种能够对船体结构裂纹扩展路径进行准确的模拟和预测,进而实现对船体结构疲劳寿命预测的基于态型近场动力学的船体结构疲劳寿命预测方法


技术介绍

1、船舶船体结构中存在板格和加强筋等结构部件,在船舶运行过程中,此类部件随航运时间延长或磕碰,会存在开裂等劣化情况,此类劣化可能会导致船体结构使用寿命缩短、需要即使更换维修,但对初期较小的损伤,整体更换相关部件显然会造成船舶维护成本大规模上升。因此,对于船舶结构部件上损伤进行裂纹扩展路径预测,能够为船舶结构件维护维修提供有力支撑。

2、传统的连续介质力学在不连续处存在导数没有定义的情况,会产生求解困难。目前对于裂纹扩展的研究主要方法是xfem(extended finite element method-扩展有限元法),但该方法需要添加与位移相关的函数,并且需要引入外部断裂准则来控制不连续位移,使用起来较为麻烦且复杂情况下计算结果不够精确。而近场动力学通过建立积分方程,避免了这种奇异性,能够模拟裂纹自发萌生和扩展。但目前近场动力学对裂纹扩展的研究主要集中在二维结构,对三维本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于态型近场动力学的船体结构疲劳寿命预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于态型近场动力学的船体结构疲劳寿命预测方法,其特征在于,步骤1具体包括以下内容:

3.根据权利要求2所述的一种基于态型近场动力学的船体结构疲劳寿命预测方法,其特征在于,步骤2中,判断键是否发生断裂选用基于临界伸长率的三维结构断键准则,先进行伸长率的计算,进而和设定的临界伸长率进行比较,判断是否发生断裂,断裂之后两点之间不再有相互作用,近场力变为0,若不断,则相互作用一直存在,直至断裂或计算结束,临界伸长率和判断见公式(6)、(7),</p>

4.根据...

【技术特征摘要】

1.一种基于态型近场动力学的船体结构疲劳寿命预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于态型近场动力学的船体结构疲劳寿命预测方法,其特征在于,步骤1具体包括以下内容:

3.根据权利要求2所述的一种基于态型近场动力学的船体结构疲劳寿命预测方法,其特征在于,步骤2中,判断键是否发生断裂选用基于临界伸长率的三维结构断键准则,先进行伸长率的计算,进而和设定的临界伸长率进行比较,判断是否发生断裂,断裂之后两点之间不再有相互作用,近场力变为0,若不断,则相互作用一直存在,直至断裂或计算结束,临界伸长率和判断见公式(6)、(7),

4.根据权利要求3所述的一种基于态型近场动力学的船体结构疲劳寿命预测方法,其特征在于,步骤3中计算损伤值具体为:计算...

【专利技术属性】
技术研发人员:张岩陈更新郭彬赵伟栋桂洪斌
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学威海
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1