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申请/专利权人：江苏科技大学

摘要：本发明公开了一种双层柱形耐压壳极限承载能力数值的计算方法，涉及深海工程技术领域；本发明首先建立双层柱形壳初始几何模型，然后建立双层柱形壳有限元模型，并确定双层柱形壳材料的弹塑性参数，定义双层柱形壳有限元模型的截面参数、边界条件，然后采用牛顿迭代法进行非线性求解计算，最后提取双层柱形壳的计算结果；本发明中，内外层柱壳网格节点一一对应，使用一维间隙单元，将复杂接触非线性问题转化为简单小滑移模型，提高了计算效率；同时考虑了几何非线性、材料非线性、边界非线性，采用弧长法进行双层柱形耐压壳极限承载能力非线性屈曲计算，提高了计算精度。

主权项：1.一种双层柱形耐压壳极限承载能力数值的计算方法，其特征在于，具体包含以下步骤：步骤1、建立双层柱形壳初始几何模型；步骤2、建立双层柱形壳有限元模型；步骤3、定义双层柱形壳的理想弹塑性材料参数；步骤4、定义双层柱形壳单元模型截面参数；步骤5、定义双层柱形壳单元模型的边界条件；步骤6、采用牛顿迭代法进行非线性求解计算；步骤7、提取双层柱形壳的计算结果；所述步骤2，建立双层柱形壳有限元模型，采用四边形为主、三边形为辅的网格单元划分方式，并且周向网格数量不小于个，轴向网格数量不小于个，端部厚板与两层圆柱壳的边缘采用共同结点；内壳网格由外壳网格节点坐标按实际比例，以外壳轴心线为基准缩小周向尺寸；然后采用GAPUNI一维单元连接内外壳一一对应的结点，GAPUNI单元模拟了当接触方向在空间上固定时两个节点之间的接触，可以设置接触方向和初始分离距离；h＝d+n·u2-u1其中，h为两结点间距离，d为初始距离，u1和u2分别为构成GAPUNI单元的第一结点、第二结点的总位移，n代表接触方向；如果h为负，则变成过盈配合，则GAPUNI单元关闭；所述步骤6，采用牛顿迭代法进行非线性求解计算，初始载荷增量小于最大载荷的百分之二，最大载荷增量不高于最大载荷的百分之四，最小载荷增量小于最大载荷的万分之一，最大允许增量步数至少150步；具体步骤如下：在商业软件ABAQUS的Step模块，定义静态、通用隐式分析步，启动非线性选项，初始载荷增量设为0.1，最大载荷增量设为0.3，最小载荷增量设为10-50，最大允许增量步数设为150步；之后在ABAQUS的Job模块，建立分析任务，提交求解计算。

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百度查询： 江苏科技大学 一种双层柱形耐压壳极限承载能力数值的计算方法