[发明专利]一种确定多管嘴设备基础载荷的优化方法

摘要

本发明涉及一种确定多管嘴设备基础载荷的优化方法，属于设备的力学计算分析技术领域。该方法在多管嘴设备的各接管横截面所在平面的360°范围内逐个角度施加剪力和弯矩，同时考虑到施加载荷的正负，最终从所有的可能组合中优化出使得基础载荷各分量最大、最小的接管组合。本发明优化出的接管载荷组合更为可靠，同时利用程序自动优化，简便易操作，且具有高效率、低错误率的优点。

主权项

一种确定多管嘴设备基础载荷的优化方法，包括如下步骤：(1)确定设备的管嘴数量N，以及各个管嘴对应的接管载荷数值，包括轴力P、剪力V、弯矩Mb和扭矩Mt；(2)确定管嘴i的接管处定义的局部坐标系与总体坐标系之间的相对方位，其中，i＝1，2，3，...N；局部坐标系先绕其X轴旋转角度Φ，再绕其Y轴旋转角度θ后便可以与总体坐标系一致；(3)根据管嘴i对应的接管载荷数值，在局部坐标系下施加接管载荷，接管载荷的轴力P和扭矩Mt均分别在坐标轴正方向和负方向加载，剪力V和弯矩Mb的作用方向在360度范围内分步考虑，对于剪力V和弯矩Mb的每一个加载角度，存在四种载荷组，即轴力和扭矩同正、一正一负，一负一正和同负四种情况；(4)利用理论力学理论，将局部坐标系下施加的各接管载荷的组合所对应的力系变换到总体坐标系下，得到该力系在总体坐标系下的各个分量，所述的各接管载荷的组合包括轴力P、剪力V、弯矩Mb和扭矩Mt；(5)比较接管载荷的轴力P、剪力V、弯矩Mb和扭矩Mt在总体坐标系下的六个分量的大小，找出在该角度下，作用到地基上的基础载荷六个分量的最大值、最小值以及相应的接管载荷作用方向，并保存数据；(6)将局部坐标系绕其Z轴旋转一个角度Δα，改变角度后首先判断局部坐标系是否回到初始位置，如果是则进入步骤(7)，否则重复步骤(3)～步骤(5)；(7)判断i是否等于N，如果是则进入步骤(8)，否则，令i＝i+1并返回步骤(2)；(8)将已保存的各个管嘴载荷产生的基础载荷分量的最大值、最小值分别求和，得到基础载荷的最大值、最小值及相应的接管载荷加载方式，并输出最 后结果。