有限元评估中人孔模拟方法合理性的研究

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有限元评估中,对主要支撑构件腹板上的人孔,协调版共同结构规范(CSR-H)要求删除适宜的单元进行模拟.而针对与人孔无本质差异的开口,规范允许采用不模拟开口但修正剪应力的方法.不同的模拟方法会引起人孔周围不同的应力水平.文章分析应力差异产生的原因,并比较各方法下人孔周围的应力集中系数.不同的建模方法导致不同的应力集中系数。但粗网格由于其精度不够，无法准确表达开孔处的应力集中程度，所以其屈服应力不能作为结构安全与否的判别依据，故规范要求对开孔处单元进行粗网格筛选。最后从单元屈服利用率的角度评估不同人孔模拟方法的合理性.判断一种模拟方法是否合理应结合其对应的筛选衡准，避免出现筛选结果满足衡准而细网格应力未符合要求的情况。针对开口的的模拟方法，即不模拟开孔几何但修正剪切面积，结合开口的筛选衡准同样能保证结构的安全。但此筛选衡准要求较高，可能带来额外的细网格分析工作量。建议按照人孔筛选衡准系数的确定方法，修正开口筛选衡准的系数。直接扣除开孔处单元或不模拟开孔几何但修正剪切面积这两种方法，结合各自的筛选衡准，均能筛选出有安全隐患的开孔。但扣除适宜单元的工作量较大，且适宜单元的标准不同可能导致筛选结果不同．规范应加以明确；对后一种方法，有限元评估软件应实现自动修正剪应力的功能。规范应允许两种方法并存，由设计者自由选择。
作者：刘寅华吴嘉蒙
作者单位：中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011
母体文献：中国造船工业界共同结构规范技术研讨会论文集
会议名称：中国造船工业界共同结构规范技术研讨会  
会议时间：2015年6月1日
会议地点：上海
主办单位：中国造船工程学会,中国船舶工业行业协会
语种：chi
分类号：
关键词：船舶设计  腹板人孔  结构模拟  有限元评估
在线出版日期：2016年11月30日
基金项目：
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2024-12-7 21:43 上传 有限元评估中人孔模拟方法合理性的研究.pdf

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