[发明专利]一种网格开槽壳体的轴压承载折减因子的预测方法

权利要求书

1.一种网格开槽壳体的轴压承载折减因子的预测方法，其特征在于，包括：

步骤1，建立网格开槽壳体对应的有限元模型；

步骤2，在网格开槽壳体中部的横纵开槽交汇位置施加单一指定位移载荷，根据所述有限元模型和施加的单一指定位移载荷进行静力分析，得到含初始单点凹陷缺陷的非完美结构模型，具体包括：

在网格开槽壳体中部的设定横纵开槽交汇位置施加单一指定位移载荷，采用非线性隐式静力学法进行几何大变形静力分析，得到单点凹陷变形分布；

根据所述单点凹陷变形分布确定凹陷区域节点位移量；

将所述凹陷区域节点位移量叠加至有限元模型，得到所述含初始单点凹陷缺陷的非完美结构模型；

步骤3，对所述含初始单点凹陷缺陷的非完美结构模型进行非线性后屈曲分析，得到轴压极限载荷；

步骤4，通过改变所述单一指定位移载荷的大小，得到单点凹陷程度对轴压承载的缺陷敏感性曲线；其中，所述单点凹陷程度对轴压承载的缺陷敏感性曲线，用于指示不同初始单点的凹陷缺陷程度的轴压极限载荷；

步骤5，根据所述单点凹陷程度对轴压承载的缺陷敏感性曲线的收敛性，确定被引入单点凹陷缺陷程度；

步骤6，针对确定的被引入单点凹陷缺陷程度，通过改变单点凹陷的轴向位置，得到含初始单点凹陷缺陷的非完美结构模型集合；

步骤7，根据所述含初始单点凹陷缺陷的非完美结构模型集合，确定单点凹陷位置对轴压承载的缺陷敏感性曲线；

步骤8，根据所述单点凹陷程度对轴压承载的缺陷敏感性曲线和所述单点凹陷位置对轴压承载的缺陷敏感性曲线，得到所述网格开槽壳体的轴压承载折减因子的预测结果，具体包括：

根据所述单点凹陷程度对轴压承载的缺陷敏感性曲线和所述单点凹陷位置对轴压承载的缺陷敏感性曲线，将轴压极限载荷的下限值与不引入任何缺陷的完美结构模型轴压极限载荷做比，得到比值结果；

根据所述比值结果，得到所述网格开槽壳体的轴压承载折减因子的预测结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立网格开槽壳体对应的有限元模型，包括：

当所述网格开槽壳体为截锥形网格开槽金属壳体时，采用六面体实体单元对所述网格开槽壳体为截锥形网格开槽金属壳体进行离散，建立所述有限元模型；其中，所述截锥形网格每个节点包括三个平动自由度，所述有限元模型的下端固支，上端面节点与端面圆心位置参考点刚性耦合、且参考点除轴向位移外的其余所有自由度被约束。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述含初始单点凹陷缺陷的非完美结构模型进行非线性后屈曲分析，得到轴压极限载荷，包括：

在初始单点上施加轴压位移载荷，采用显示动力学法进行后屈曲分析，直至所述网格开槽壳体的结构发生压溃破坏，通过绘制轴压位移载荷加载点的位移-反力曲线，得到轴压极限载荷。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过改变所述单一指定位移载荷的大小，得到单点凹陷程度对轴压承载的缺陷敏感性曲线，包括：

通过改变所述单一指定位移载荷的大小，重复执行步骤1-3，得到不同初始单点凹陷缺陷程度的轴压极限载荷；

根据得到的不同初始单点凹陷缺陷程度的轴压极限载荷，绘制得到所述单点凹陷程度对轴压承载的缺陷敏感性曲线。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述单点凹陷程度对轴压承载的缺陷敏感性曲线的收敛性，确定被引入单点凹陷缺陷程度，包括：

从所述单点凹陷程度对轴压承载的缺陷敏感性曲线中，筛选得到满足设定收敛阈值的被引入单点凹陷缺陷程度。