散货船顶边舱的web stiffener 有限元建模问题

kof · 发表于 2010-9-22 11:27

如图所示红色箭头所指的这根web stiffener.
根据有限元单元受力的原理分析，个人觉得这个web stiffener不需要做出来，不知道这个理解是否正确，希望高手指教。

EKD · 发表于 2010-9-22 11:36

这跟筋很明显最主要的作用是来防止buckling,注意它跟周边的结构的连接，不管在global analysis还是在fine mesh或者它附近点的疲劳分析，都必须做进去。
当然global做成rod或者bar都行，fine mesh和fatigue必须拉出来。

kof · 发表于 2010-9-22 11:52

回复 2# EKD

问题是和这根筋相连的无论是ring 的面板还是web stiffener都是杆单元，如果这根筋做进来，也就说明这根筋在连接点要传递给相连的ring 的面板和web stiffener 以集中力，而面板和web stiffener作为杆单元无法承受侧向压力，那么这个筋做出来的意义何在？

有限元的目的在于计算出实际应力，这根筋的确对于buckling 有好处，不过好处在于critical stress 而非actual stress，也就是说我认为这根筋如果不做出来，web上的板单元的应力应该没有变化（理论上）。
朋友可否再指正？

EKD · 发表于 2010-9-22 13:14

这根筋怎么就对别的rod单元或者板单元的应力没有影响呢？一个最简单的情况，假设这块板不存在，那么剩下的杆单元就构成了一个杆单元系，这不就是结构力学里典型的杆系分析了吗？这根筋通过跟别的杆单元共享的节点传递力，杆单元是不能承受侧向力，但是通过共享节点传递的是轴向力，况且杆单元，板单元共享节点，通过节点，这根筋的力也可以传递到板单元。

难道这根筋对整个结构的应力没有影响吗？你可以做个实验，看看有没有这根筋对结构的应力有没有影响？

perng.cherng · 发表于 2010-9-22 13:35

有限元分析，真要好好复习一下

kof · 发表于 2010-9-22 14:55

回复 4# EKD

你也说出了这个问题，这是一个杆系，杆系和梁系是有本质区别的。所以我才说这根杆的影响有限。当然你说的这根杆和板是共享节点，所以会有影响，这点我同意，不过这个仅在板和杆同时承受较大的（杆的轴向这个方向）应力的时候才会有较大的影响。而如我们先前讨论，这根杆主要是影响buckling，所以我个人觉得影响不是很大。

另外我电脑上没有装有限元软件，所以实验无从下手。我现阶段只是做理论分析。

delubo · 发表于 2010-9-22 20:59

I dont think it makes much differences to that plate in the global model.
For fine meshed model you need it.

wxj565860 · 发表于 2010-9-22 22:54

呵呵,都是高人

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1520 · 发表于 2010-9-23 20:42

是否模拟出来的确有些影响，但确实影响不大。

如果是我做，就模拟出来，不麻烦。

kof · 发表于 2010-9-23 20:49

回复 9# 1520
我只是觉得做出来以后对以后再划分单元的形状有些限制，所以不想把这根筋做出来。个人认为不规则的等参单元带来的应力情况更不准确。我还会陆续发一些有限元建模的具体处理方法的讨论，希望各位多来发表意见。

wulq · 发表于 2010-9-24 11:23

累赘，一点用也没有

smamei · 发表于 2010-9-24 12:06

不做这个筋在其他筋上加节点这样不影响划网格了这样可以么？我是外行

EKD · 发表于 2010-9-24 12:07

我承认，对于global analysis来说，这根筋对于整个结构的应力水平来说，影响非常有限，但是在check buckling的时候，定义buckling panel的时候一定要根据这个筋存在的情况定义panel.

在fine mesh或者fatigue分析的时候一定要计及这筋的影响，请讨论的朋友在讨论的时候一定要说清楚分析的类型和目的，否则讨论没有任何意义，因为每种分析有不同的假设和方法，和最后对结果分析和评判方法准则。

说到单元形状对结果的影响，尽量不用三角形单元，特别对于应力高度集中的地方，因为三角形单元不管是应力还是唯一，型函数在其单元内是不变化的，四边形单元的aspct ratio最好小于1：5，角度最好大于45小于135度。理论上，任何几何形状，只要mesh技巧掌握的好，划分出来的单元肯定能满足上述要求，因此这跟筋的存在对于单元划分影响非常小。

1520 · 发表于 2010-9-24 18:39

楼上说得有道理，可见是练家子，呵呵。

kof · 发表于 2010-9-24 18:50

回复 13# EKD

这个地方你觉得需要分析 fine mesh 还有 fatigue 吗？根本就不需要。这个地方理论上不会出现高应力的。

肉肉不肉 · 发表于 2011-10-9 10:47

我觉得楼主说的很全面，学习了

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