[发明专利]一种复杂形式残余应力的数值模拟方法

权利要求书

1.一种复杂形式残余应力的数值模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：采用ABAQUS软件建立钢构件三维实体单元有限元模型，对构件进行单元划分；

步骤B：提取每个单元的单元编号，和单元所属的节点编号、坐标，包括：利用循环依次首先读取ABAQUS建立的钢构件有限元模型的INP文件中节点信息文本，得到包含各个节点编号及各个节点对应坐标的节点信息矩阵，然后读取INP文件中的单元建立文本，得到包含各个单元编号及各个单元对应的组成节点编号的单元信息矩阵；

步骤C：对步骤B获得的节点坐标进行处理，计算每个单元在钢构件残余应力数学模型中对应的残余应力，并按残余应力值对每个单元进行分组，包括：

步骤C1：在MATLAB软件中通过循环由单元信息矩阵读取每个单元的节点编号，再由节点信息矩阵读取这些节点的坐标，最后代入钢构件残余应力数学模型进行处理，计算每个单元的从属节点在钢构件残余应力数学模型中对应的残余应力，获得每个单元每个节点的残余应力；

步骤C2：对同属于一个单元的每个节点的残余应力取平均值，得到该单元在钢构件残余应力数学模型中所对应的若干种平均残余应力；

步骤C3：将钢构件残余应力数学模型中得到的若干种平均残余应力进行叠加，得到每个单元在钢构件残余应力数学模型中对应的残余应力，形成包含单元编号和对应残余应力数值大小的残余应力信息矩阵；

步骤C4：通过排序由小到大将残余应力大小相同的单元进行分组，得到组号-残余应力矩阵和组号-单元号矩阵，并使用ABAQUS的Elset命令按命令规定的格式利用组号-单元号矩阵输出组号、单元号文本；

步骤D：将步骤C得到的残余应力引入到钢构件有限元模型中，得到含有残余应力的有限元模型。

2.根据权利要求1所述的一种复杂形式残余应力的数值模拟方法，其特征在于，步骤A中，构件单元划分情况包括：直板处沿形成构件的板件宽度方向划分有若干单元，沿壁厚方向划分有若干层，沿构件长度方向也划分为若干层。

3.根据权利要求1所述的一种复杂形式残余应力的数值模拟方法，其特征在于，步骤D具体过程为：按照INP文件指定的格式利用组号-残余应力矩阵单元输出分组后的组号和对应的残余应力值，利用ABAQUS软件提供的Initial condition命令将输出的组号和对应的残余应力数值作为钢构件有限元模型的初始状态编写进原INP文件中，实现模型的更新和残余应力的引入，得到含有残余应力的有限元模型。