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申请/专利权人：西安航天动力研究所

摘要：本发明公开了一种确定细长管路最大应力位移向量的快速分析方法，该方法相比现有商业软件需要几百次甚至几千次运算才能完成的分析任务，大幅度提升了工作效率，并且还具有自动生成平动位移空间中管路最大应力球形分布图、转动位移空间中管路最大应力球形分布图等可视化功能，有利于后续的分析。该方法的主要实施步骤为：1、建立细长管路的有限元分析模型；2、对细长管路有限元分析模型的自由端施加平动小位移载荷，另一端固支，获取管路最大应力下自由端的平动位移单位向量；3、对细长管路有限元分析模型的自由端施加转动小位移载荷，另一端固支，获取管路最大应力下自由端的转动位移单位向量。

主权项：1.一种确定细长管路最大应力位移向量的快速分析方法，其特征在于，包括以下实施步骤：步骤1：建立细长管路的有限元分析模型；步骤2：对细长管路有限元分析模型的自由端施加平动小位移载荷，另一端固支，获取管路最大应力下自由端的平动位移单位向量；步骤2.1：对细长管路自由端在X、Y、Z方向分别施加平动小位移载荷后获得应力结果文件；各应力结果文件包含细长管路有限元模型中各个单元积分点在模型坐标系下的应力张量；应力张量的单位为Pa或Mpa；步骤2.2：求取应力张量Sx，Sy、Sz；在应力结果文件中，提取模型中所有积分点处的应力张量，即Sx、Sy、Sz；步骤2.3：调用matlab的spheren函数生成球面模型；所述球面模型包含n×n个面、n+1×n+1个点，其半径为1、球面模型的球心位于球面模型所处坐标系的原点位置；n由用户根据计算能力设定，n值越大，计算精度越高；在球面模型中获取每个点的坐标：记为X1，Y1，Z1，X2，Y2，Z2，…Xk，Yk，Zk…Xb+1，Yn+1，Zn+1；步骤2.4：选取任意点k，将其坐标值Xk，Yk，Zk视为权重系数，分别与Sx、Sy、Sz相乘并线性相加，得到球面模型上任意点k相对应的模型中所有积分点处的应力张量步骤2.5：使用Mises应力计算公式，得到球面模型上任意点k相对应的模型中所有积分点处的mises应力值集合并在中选取最大值称为平动空间球面模型k点下管路最大积分点的mises应力；步骤2.6：按照步骤2.4和2.5的方式，计算出平动空间球面模型上每个点对应管路最大积分点的mises应力，组成最大值向量序列步骤2.7：在最大值向量序列中找出最大值和最小值及其对应在球面模型中的坐标；步骤2.8：根据步骤2.7的结果，使用matlab的surf函数绘制出自由端平动位移空间中管路最大应力球形分布图，从自由端平动位移空间中管路最大应力球形分布图中可以获得管路最大应力下自由端的平动位移单位向量。

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