[发明专利]一种船舶结构冗余度模拟计算方法

权利要求书

1.一种船舶结构冗余度模拟计算方法，其特征在于，包括以下步骤:

S1、确定出船舶关键受力区域，且选取易受损的待测试船舶取样段；

S2、对船舶整船建立有一次限元数值模型，且对其进行网格细化；

S3、对一次有限元数值模型施加“100％静载荷+100％动载荷”，分析未受损态待测试船舶取样段相对应区域的应力情况，确定其最大工作应力σ_I；

S4、对一次有限元数值模型进行局部修改以生成二次有限元数值模型，具体为：对未受损态待测试船舶取样段进行人为破坏以形成受损态待测试船舶取样段；

S5、对二次有限元数值模型进行网格细化；

S6、对二次有限元数值模型施加“100％静载荷+80％动载荷”，分析受损态待测试船舶取样段相对应区域的应力情况，确定其最大工作应力σ_D；

S7、求解出待测试船舶取样段的最大工作应力影响系数σ_D/σ_I；

S8：对未受损态待测试船舶取样段施加多点纯轴向施压载荷并展开试验，确定其极限强度U_I；

S9：完全参照步骤S4中所呈现出的人为破坏形式，以将未受损态待测试船舶取样段改型为受损态待测试船舶取样段；且类比于步骤S8，确定出受损态待测试船舶取样段的极限强度U_D；

S10、求解出待测试船舶取样段的极限强度影响系数U_D/U_I；

S11：推导出结构冗余度γ：

2.根据权利要求1所述的船舶结构冗余度模拟计算方法，其特征在于，在步骤S2中，对一次有限元数值模型进行粗略网格化，且对未受损态待测试船舶取样段进行局部精细网格化。

3.根据权利要求1所述的船舶结构冗余度模拟计算方法，其特征在于，在步骤S5中，对二次有限元数值模型进行粗略网格化，且对受损态待测试船舶取样段进行局部精细网格化。

4.根据权利要求1所述的船舶结构冗余度模拟计算方法，其特征在于，在步骤S4中，在未受损态待测试船舶取样段的应力集中区域开设有割裂缺口以形成受损态待测试船舶取样段。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的船舶结构冗余度模拟计算方法，其特征在于，在步骤S8和S9中，均借助于实验装置以求出未受损态待测试船舶取样段的极限强度U_I以及受损态待测试船舶取样段的极限强度U_D；所述实验装置包括有基础框、夹紧单元、施压单元以及力采集单元；所述基础框用来容置未受损态待测试船舶取样段或受损态待测试船舶取样段；所述夹紧单元与所述基础框相配套应用，且协同作用以实现对未受损态待测试船舶取样段或受损态待测试船舶取样段的初步定位操作；所述施压单元亦与所述基础框相配套应用，以向着未受损态待测试船舶取样段或受损态待测试船舶取样段施加轴向施压载荷；所述力采集单元用来实时地采集所述施压单元所输出的轴向施压载荷。

6.根据权利要求5所述的船舶结构冗余度模拟计算方法，其特征在于，所述施压单元由多组推力发生件构成；所述力采集单元包括有压力传感器与数据采集器。

7.根据权利要求6所述的船舶结构冗余度模拟计算方法，其特征在于，所述推力发生件为液压千斤顶、气压千斤顶或线性推力模组。