天津大学余建星获国家专利权
买专利卖专利找龙图腾,真高效! 查专利查商标用IPTOP,全免费!专利年费监控用IP管家,真方便!
龙图腾网获悉天津大学申请的专利一种复杂海况下邮轮幕墙框架结构疲劳可靠性分析方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115952593B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-04发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211052807.0,技术领域涉及:G06F30/15;该发明授权一种复杂海况下邮轮幕墙框架结构疲劳可靠性分析方法是由余建星;张凌波;余杨;王福程;郭虎;苏晔凡设计研发完成,并于2022-08-31向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种复杂海况下邮轮幕墙框架结构疲劳可靠性分析方法在说明书摘要公布了:本发明涉及一种复杂海况下邮轮幕墙框架结构疲劳可靠性分析方法,包括如下步骤:根据邮轮的结构形式、结构特点、载荷工况建立邮轮的简单有限元模型,并结合玻璃幕墙支撑结构模型的结构形式和尺寸建立详细的邮轮幕墙支撑框架结构有限元模型;选择船舶航区内不同海域中的多种风浪联合工况对建立的整船有限元模型进行风载荷计算工况与波浪载荷计算工况的联合作用下的动力计算;将几种工况下的风浪载荷数据分别输入有限元计算软件中进行模拟分析,得到不同疲劳校核点的应力时程曲线,运用雨流计数法得到应力幅值分布情况;运用选取的S‑N曲线以及,结合船舶在不同工况下的海上风浪数据,进行确定性的疲劳累计损伤计算;可靠性评估。
本发明授权一种复杂海况下邮轮幕墙框架结构疲劳可靠性分析方法在权利要求书中公布了:1.一种复杂海况下邮轮幕墙框架结构疲劳可靠性分析方法,包括如下步骤: 步骤1,根据邮轮的结构形式、结构特点、载荷工况建立邮轮的简单有限元模型,并结合玻璃幕墙支撑结构模型的结构形式和尺寸建立详细的邮轮幕墙支撑框架结构有限元模型; 步骤2,选择船舶航区内不同海域中的多种风浪联合工况对建立的整船有限元模型进行风载荷计算工况与波浪载荷计算工况的联合作用下的动力计算,方法如下: 1选用JONSWAP谱描述海浪情况; 2在计算风载荷时风力被分成三个组成部分:由主风向的风引起而产生的风力、在垂直于主风向方向的水平面上由阵风引起的风力和Z向阵风引起的风力,考虑静止水位以上幕墙支撑结构各构件所作用的风的风速与时间和水平坐标轴无关,根据实测风载荷数据,得到为风向与X轴正向夹角θ,参考位置平均风速V,静水状态下水线面的高度Z0,从水线面到平均风速参考位置的距离H0,平均周期比TaTa0,计算得出风载荷作用在不同高度Z幕墙支撑结构处的风速v; 3对于邮轮,通过结构物每个表面所对应的风速v,计算出其局部风压P0,定义其形状系数Cs,高度系数Ch,暴露在风中的每个表面的垂直投影面积Ch,得出风力Fw的计算公式; 4取海况年均值为计算海况,分析的时间历程至少包含100对波峰与波谷,及对应20-30min的计算时长;选取疲劳计算时长和计算步长; 步骤3,将几种工况下的风浪载荷数据分别输入有限元计算软件中进行模拟分析,得到不同疲劳校核点的应力时程曲线,运用雨流计数法得到应力幅值分布情况,方法如下: 1通过对建立的详细的邮轮幕墙支撑框架结构有限元模型,应用时域方法对结构进行疲劳分析,在风载荷和波浪载荷的联合作用下,考虑水动力、空气动力的交互作用; 2在选取工况下,易发生疲劳损伤的部位为幕墙支撑框架处,因此在该结构上选取疲劳危险节点,选取包含幕墙纵向支撑结构端部与上层甲板相连处、框架结构大开口处、纵向支撑构件的数个校核位置,对这些位置分别进行网格细化,并将校核点所属单元的平均应力作为校核点的计算应力,得到其在不同工况下的应力时程曲线; 步骤4,运用选取的S-N曲线以及,结合船舶在不同工况下的海上风浪数据,进行确定性的疲劳累计损伤计算,方法如下: 1通过雨流计数的方法计算疲劳校核点应力的幅值σi以及各范围内应力的循环次数ni,选取S-N曲线; 2选用Corten-Dolan累积损伤准则进行计算: 其中:N表示多级载荷下直到破坏的总循环数; σi表示第i级应力水平的应力值; σ1表示最高应力水平的应力值,即此次载荷循环中的最大载荷; γi表示第i级应力循环数在总循环数中所占的比例; N1表示在σ1作用下直到破坏的循环数; d表示材料常数; 推出损伤变量D表达式为: 得到应力σi,1≤i≤ki,下作用Nγi次时的损伤积累为: 其中:ni为σi作用的总次数; 3利用疲劳分析方法计算得出校核点在不同短时工况下的疲劳累积损伤,累加得到所述时间内总的疲劳累积损伤D0,结构疲劳寿命 步骤5,进行玻璃幕墙支撑框架结构疲劳可靠性评估,方法如下: 1考虑以下几点不确定因素: 1考虑载荷不确定性的随机变量用B表示; 2Δ为考虑到结构发生疲劳损伤时累积损伤度并不总为1的随机变量; 3S-N曲线中,参数A的变化被认为具有随机性,用ΔA表示;参数m被认为是常数; 2根据疲劳寿命小于设计寿命时,结构发生疲劳破坏,结构的极限状态方程表示如下: 结构疲劳失效的概率为计算所得的疲劳寿命TA小于设计寿命TD的概率为: Pf=PTD≤TA=P[gZ≤0]=Φ-β 则玻璃幕墙支撑框架结构的可靠性指标表示为:
如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人天津大学,其通讯地址为:300350 天津市津南区海河教育园雅观路135号天津大学北洋园校区;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息,力求客观、公正,但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解,仅供参考使用,不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。