[发明专利]一种高温环境下曲线加筋板有限元分析方法

权利要求书

1.一种高温环境下曲线加筋板有限元分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，采用线性插值表示的挠度场结合DST-BK单元得到仅考虑温度变化对材料影响的板单元刚度矩阵K_p及板单元质量矩阵M_p；

步骤2，在筋板交界面处根据筋板位移耦合条件利用板节点位移表达筋节点位移，得到筋板位移协调后的筋单元刚度矩阵K_s和筋单元质量矩阵M_s；

步骤3，将均匀温度场等效为热载荷，施加在板上做静力分析，计算热应力，并推导得出考虑热应力的板附加热应力刚度矩阵K_Tp；

步骤4，利用筋板单元应力关系，得到筋附加热应力刚度矩阵K_Ts；

步骤5，将曲线加筋板结构刚度矩阵K_p+K_s与附加热应力刚度矩阵K_Tp+K_Ts进行特征值分析得出屈曲临界温度，将曲线加筋板结构刚度矩阵K_p+K_s和附加热应力刚度矩阵K_p+K_s叠加得到考虑温度对材料性能影响和考虑附加热应力影响的曲线加筋板刚度矩阵K_p+K_s+K_Tp+K_Ts，与曲线加筋板质量矩阵M_p+M_s进行特征值分析，得到曲线加筋板在均匀温度环境下的动态特性。

2.根据权利要求1所述的高温环境下曲线加筋板有限元分析方法，其特征在于，步骤2中，所述根据筋板位移耦合条件利用板节点位移表达筋节点位移包括下述步骤：

步骤21，采用Distmesh划分板单元网格，获得板单元整体坐标及自然坐标；采用3阶B样条曲线划分筋单元网格，获得局部坐标系下筋节点的自然坐标并转换为整体坐标；

步骤22，由筋节点的整体坐标和板节点的整体坐标，找出每个筋节点所对应的板单元，并由所对应的板单元的形函数计算出该筋节点对应在板单元内的自然坐标；

步骤23，将筋节点对应在板单元内的自然坐标，结合板单元的形函数，插值得到该处板单元位移，根据筋板位移耦合条件，利用筋单元形函数由板单元节点位移插值得到落在板单元的筋节点位移，并得到筋板位移耦合形函数。