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专利号: 2020104720153
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种板壳起皱失稳极限图的数值模拟求解及绘制方法,其特征在于:包括以下步骤:

(1)获取金属板壳试件成形的条件要素;

(2)根据金属板壳试件成形的条件要素建立金属板壳试件成形的数值起皱失稳模型;

(3)根据所建立的数值起皱失稳模型建立金属板壳试件起皱单元簇起皱极限应变求解模型;

(4)根据金属板壳试件起皱失稳区域状态类型判定板壳起皱失稳极限图表征形式:若金属板壳试件起皱失稳区域状态是A类,则板壳起皱失稳极限图表征形式为Ⅰ;若金属板壳试件起皱失稳区域状态是B类,则板壳起皱失稳极限图表征形式为Ⅱ;A类金属板壳试件初始失稳点位置明确且唯一,失稳区域单一且连续;B类金属板壳试件起皱失稳区域多块彼此独立且位置不同;Ⅰ类板壳起皱失稳极限图在主应变空间中用直线表征;Ⅱ类板壳起皱失稳极限图在主应变空间中用扇形区域表征;

(5)根据所建立的起皱单元簇起皱极限应变求解模型和所判定的板壳起皱失稳极限图表征形式建立板壳起皱失稳极限图。

2.根据权利要求1所述的一种板壳起皱失稳极限图的数值模拟求解及绘制方法,其特征在于:步骤(2)中所述的金属板壳试件成形的条件要素包括:试验板材参数、试件加载条件和试件边界条件。

3.根据权利要求1所述的一种板壳起皱失稳极限图的数值模拟求解及绘制方法,其特征在于:步骤(2)中所述的数值起皱失稳模型选用引入初始缺陷的壳单元Buckle-dynamic有限元算法。

4.根据权利要求1所述的一种板壳起皱失稳极限图的数值模拟求解及绘制方法,其特征在于:步骤(3)中包括:根据所述的板壳成形的数值起皱失稳模型提取起皱单元簇各皱波面内主压应变绝对值最大的节点作为临界起皱节点;根据所述确定的起皱节点在厚度方向以中间层为基准等距离划分积分点和对称分组;根据所述的对称分组提取各组积分点的面内最大和最小主应变的应变发展轨迹;根据所述各组积分点的面内最大和最小主应变的应变发展轨迹结合分叉理论选用组作为临界起皱分叉点;根据所述的临界起皱分叉点提取该点面内主应变即得到临界起皱应变。

5.根据权利要求1所述的一种板壳起皱失稳极限图的数值模拟求解及绘制方法,其特征在于:步骤(4)中包括:提取单元簇起皱节点临界起皱失稳应变比α=ε1/ε2作为决定WLD表征形式的指标。

6.根据权利要求1所述的一种板壳起皱失稳极限图的数值模拟求解及绘制方法,其特征在于:步骤(5)中包括:获取所述金属板壳试件成形数值起皱失稳模型的不同几何尺寸起皱临界主应变数据;根据所确定的板壳起皱失稳极限图表征形式在主应变坐标空间中确定所述起皱临界主应变数据对应的点,并将各点依次连接形成所述板壳起皱失稳极限图。