[发明专利]一种正弦波纹板生产方法

说明书

一种正弦波纹板生产方法，将正弦波纹板分为多个计算单元；建立计算单元的应变能方程；基于计算单元的应变能方程求解计算单元的周期函数；基于计算单元的周期函数计算计算单元的等效板拉伸刚度、等效板弯曲刚度及等效板拉弯耦合；利用分析软件基于计算单元的等效板拉伸刚度、等效板弯曲刚度及等效板拉弯耦合计算正弦波纹板的拉伸刚度、拉弯刚度及拉伸耦合。本发明通过具有相应等效板刚度的平板代替正弦波纹板，从而大大减少单元数量和全局分析时有限元模型的总自由度，通过正弦波纹板截面分析得到等效刚度。通过有限元分析或封闭形式解析解来计算正弦波纹板的整体性能，极大地提高了正弦波纹板性能计算的效率，进而提高了正弦波纹板的生产效率。

技术领域

本发明涉及生产方法技术领域，尤其涉及一种正弦波纹板生产方法。

背景技术

正弦波纹板结构具有重量轻、热应力缓释和高刚度-质量比(尤其是在弯曲条件下)的特点，在组合梁腹板、屋盖、剪力墙、桥面板等土木工程结构中具有广泛的应用前景。

在正弦波纹板的生产过程中，需要先对正弦波纹板进行结构设计，并对正弦波纹板的各项性能进行计算，当性能满足要求后再进行生产。现有技术中，通常将设计好的正弦波纹板结构直接进行有限元分析，然而，这种方法需要规模较大的有限元模型，且计算量大，效率低。

因此，本发明公开了一种正弦波纹板生产方法，通过具有相应等效板刚度的平板代替正弦波纹板，从而大大减少单元数量和全局分析时有限元模型的总自由度，通过正弦波纹板截面分析得到等效刚度。然后，通过有限元分析或封闭形式解析解来计算正弦波纹板的整体性能，极大地提高了正弦波纹板性能计算的效率。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是：如何减少单元数量和全局分析时有限元模型的总自由度，从而提高正弦波纹板性能计算的效率，进而提高正弦波纹板的生产效率。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种正弦波纹板生产方法，其特征在于，包括根据性能需求设计正弦波纹板结构，计算所述正弦波纹板结构的拉伸刚度、弯曲刚度及拉弯耦合，当所述正弦波纹板的拉伸刚度、拉弯刚度及拉伸耦合满足所述正弦波纹板的性能需求时，按照设计的正弦波纹板结构制造所述正弦波纹板，其中，计算所述正弦波纹板的拉伸刚度、弯曲刚度及拉弯耦包括如下步骤：

将所述正弦波纹板分为多个计算单元，每个所述计算单元包括一个完整正弦波波形的所述正弦波纹板结构；

建立所述计算单元的应变能方程；

基于所述计算单元的应变能方程求解所述计算单元的周期函数；

基于所述计算单元的周期函数计算所述计算单元的等效板拉伸刚度、等效板弯曲刚度及等效板拉弯耦合；

利用分析软件基于所述计算单元的等效板拉伸刚度、等效板弯曲刚度及等效板拉弯耦合计算所述正弦波纹板的全局应变。

正弦波纹板的全局应变包括正弦波纹板的应力和应变。本发明通过具有相应等效板刚度的平板代替正弦波纹板，从而大大减少单元数量和全局分析时有限元模型的总自由度，通过正弦波纹板截面分析得到等效刚度。然后，通过有限元分析或封闭形式解析解来计算正弦波纹板的整体性能，极大地提高了正弦波纹板性能计算的的效率。

优选地，建立每个所述计算单元的应变能方程