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申请/专利权人:浙江远算科技有限公司
摘要:本发明公开了一种海工结构船撞仿真分析方法和系统,属于海工结构仿真技术领域。现有的船撞仿真分析方法,忽略了材料特性和塑性吸能,导致撞击力的仿真计算不够准确,影响了船只撞击过程的准确模拟。本发明的一种海工结构船撞仿真分析方法,通过构建塑性仿真模型、船撞计算模型、撞击模拟模型、评估判定模型,对船只撞击海工结构过程进行准确模拟,从而得到精准的仿真分析结果,实现海工结构的船撞仿真分析。进一步,本发明在梁单元网格上,耦合硬化塑性本构关系,充分考虑海工结构以及船舶的材料特性和塑性吸能,使得撞击力的仿真计算更加准确,因而可以准确模拟船只撞击过程,从而可以对海工结构在撞击工况下的变形失效行为进行准确分析。
主权项:1.一种海工结构船撞仿真分析方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一:利用预先构建的塑性仿真模型,对海工结构设计参数进行处理,得到梁单元网格;并在梁单元网格上,耦合硬化塑性本构关系,形成网格仿真对象;其具体方法如下:步骤11:基于海工结构设计参数,建立导管架几何对象;步骤12:以导管架几何对象为基础,进行一维网格划分,得到导管架网格对象;步骤13:对导管架网格对象进行第一次加密处理,得到若干加密段,每个加密段作为一根杆段;步骤14:对杆段进行第二次加密处理,得到加密后的导管架网格对象;步骤15:对加密后的导管架网格对象赋予梁单元模型,得到导管架梁单元网格;步骤16:在导管架梁单元网格上,耦合硬化塑性本构关系,形成最终的网格仿真对象;硬化塑性本构关系为冯米塞斯线性随动硬化塑性本构关系;网格仿真对象,在撞击载荷加载阶段,以弹性模量为斜率随应变线性增大;当网格仿真对象的应力大于屈服应力后,网格仿真对象进入塑性阶段,以切线模量为斜率继续随应变线性增大;步骤二:使用预先构建的船撞计算模型,根据海工结构设计参数或和网格仿真对象,设置船只对海工结构的撞击载荷;步骤三:通过预先构建的撞击模拟模型,将撞击载荷施加到网格仿真对象上,进行非线性静力有限元计算,得到节点位移结果和总吸收能量计算结果;步骤四:采用预先构建的评估判定模型,基于变形上限和吸收能量上限,对节点位移结果和总吸收能量计算结果进行判定,得到仿真分析结果,实现海工结构的船撞仿真分析。
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