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[软件相关] 有限元分析时在规范中梁的正应力的要求,在Patran里边的beam梁到底看max/min combine,还是看combine?欢迎大神们来讨论。

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发表于 2022-3-5 19:14 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国

在船舶行业,有限元分析一般用patran比较多,规范中要求需要校核梁的正应力,正应力为轴向应力与弯曲应力之和。但是在patran软件中梁建模后,计算结果中会有bar和beam。对于bar的结果,查看Bar Stresses, Maximum Combined,  Bar Stresses, MinimumCombined这个没有问题。对于beam的结果,查看Beam Stresses, Maximum Combined, Beam Stresses, Minimum Combined时,结果通常会比同剖面模数的Bar应力大许多,这样导致很多设计公司在建模时直接把beam单元(如:L)换成同剖面模数bar单元(如:T)。但是BeamStresses, Combined的平均值比Beam Stresses, Maximum/Minimum Combined小不少。对于Beam单元的结果到底看Maximum/Minimum Combined,还是看Beam Stresses, Combined?目前好像没有同一的说法。有的设计公司采用Maximum/Minimum Combined,原因是这样相对保守,但是经常做有限元分的人员会发现Maximum/Minimum Combined一言不合就超过许用应力,然后将梁改板元,应力突然降低了很多。有些刚接触patran的工程师,碰到结果不够就直接加大构件尺寸,这样无形之中导致了全船重量的增加。在未来,特别是EEXI强制实行后,重量指标将比现在需要考虑的权重比要高一些。


现在建立简单模型进行对比一下。
模型为带板均为1000x10mm,
图2 约束条件


表1 计算结果
  
 
  
  
 
  
  
Max Stress
  
  
Min Stress
  
  
Shear
  
  
Combined
  Average
  
  
最大变形
  
  
梁元
  
  
L200X100X8
  
  
43.3
  
  
-26.7
  
  
15.6
  
  
31.1
  
  
2.7mm
  
  
梁元
  
  
T200X100X8
  
  
32.4
  
  
-4.05
  
  
9.84
  
  
/
  
  
1.73mm
  
  
板元
  
  
L200X100X8
  
  
22.7
  
  
/
  
  
11.5
  
  
/
  
  
0.74mm
  
  
板元
  
  
T200X100X8
  
  
20
  
  
/
  
  
10
  
  
/
  
  
1.16mm
  

通过表1可以看出,Beam的正应力结果选择Beam Stresses, Combined与Bar的结果更近一些,但均比板元的应力要大。


image.png
image.png
16464764171.png
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梁应力对比分析.docx

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