[发明专利]焊趾处热点应力的计算方法

权利要求书

1.一种焊趾处热点应力的计算方法，其包括以下步骤：

S1，有限元模型前处理，包括以下步骤：

S11，在焊趾处建立虚拟应变片的几何模型；

S12，对所述虚拟应变片的几何模型进行网格划分；

S13，将所述虚拟应变片的几何模型分为应变片外围和应变片核心块，将所述应变片核心块相应的面均分为N个子面，在每个所述子面的侧边生成1个线特征，所述N个子面共生成(N+1)个所述线特征；

S14，为所述虚拟应变片定义材料、单元属性、施加载荷和边界条件；

S2，根据所述有限元模型进行计算；

S3，提取虚拟应变片中选取的每个节点的线性力和线性力矩；

S4，根据S3中提取每个所述节点的所述线性力和所述线性力矩，计算出所述焊趾处的拉应力、弯曲应力和真实应力；

S5，将所述真实应力叠加得到所述焊趾处每个所述节点的热点应力。

2.根据权利要求1所述的焊趾处热点应力的计算方法，其特征在于，N大于或者等于8。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的焊趾处热点应力的计算方法，其特征在于，为所述虚拟应变片建立的网格为3D网格。

4.根据权利要求3所述的焊趾处热点应力的计算方法，其特征在于，当步骤S2完成后，在所述有限元模型的计算结果文件中，提取所述虚拟应变片中选取的节点在板厚方向的所述线性力与所述线性力矩，其中：

真实应力由计算公式确定，其中：

f为节点对于相邻一个子面的线性力，m为相应的线性力矩，t是板厚。

5.根据权利要求4所述的焊趾处热点应力的计算方法，其特征在于，将每个所述节点的所述真实应力叠加得出每个所述节点的热点应力：

其中，Fi是每个节点的热点应力，l代表单元沿焊缝方向的长度。

6.根据权利要求5所述的焊趾处热点应力的计算方法，其特征在于，根据每个所述节点的所述真实应力和所述热点应力，推广至n个线性力/力矩，形成矩阵方程：

7.根据权利要求6所述的焊趾处热点应力的计算方法，其特征在于，将所述矩阵方程中的Fn替换成Mn，fn替换成mn即得到所述线性力矩的相关矩阵。