[发明专利]用于有限元模拟的蒸汽荷载加载方法、系统、设备及介质

权利要求书

1.一种用于有限元模拟的蒸汽荷载加载方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取混凝土模型的温度分布，确定混凝土模型中每个单元中心点的温度分布信息；

计算混凝土模型中每个单元的蒸汽压力分布信息；

构建空白结果文件，将混凝土模型中每个单元的蒸汽压力分布信息转换为对应单元的三向主应力，并写入空白结果文件，得到蒸汽压力应力场结果文件；

将蒸汽压力应力场结果文件，导入混凝土模型中，运行静力平衡分析，得到静力平衡分析结果；

根据静力分析结果，提取混凝土模型中各个单元的节点力结果；

建立混凝土模型的节点集合，将节点力结果作为荷载对应施加至混凝土模型的每个节点；至此蒸汽荷载加载完成。

2.根据权利要求1所述的一种用于有限元模拟的蒸汽荷载加载方法，其特征在于，获取混凝土模型的温度分布时，采用对混凝土模型的瞬态热传递分析，得到混凝土模型的温度分布。

3.根据权利要求1所述的一种用于有限元模拟的蒸汽荷载加载方法，其特征在于，计算混凝土模型中每个单元的蒸汽压力分布信息过程：

根据混凝土模型中每个单元中心点的温度分布信息，利用温度-蒸汽压力经验公式，计算得到混凝土模型中每个单元的蒸汽压力分布信息。

4.根据权利要求3所述的一种用于有限元模拟的蒸汽荷载加载方法，其特征在于，温度-蒸汽压力经验公式为：

p＝7.9×10^-7t³-1.94×10^-4t²+0.0168t-0.3953

其中，p为混凝土模型中每个单元的蒸汽压力分布信息，t为混凝土模型中每个单元中心点的温度分布信息。

5.根据权利要求1所述的一种用于有限元模拟的蒸汽荷载加载方法，其特征在于，混凝土模型中每个单元的三个方向的主应力值分别与对应单元的蒸汽压力值相等。

6.根据权利要求1所述的一种用于有限元模拟的蒸汽荷载加载方法，其特征在于，获取静力平衡分析结果过程如下：

将蒸汽压力应力场结果文件，导入混凝土模型中；约束混凝土模型中每个节点的所有位移自由度，之后运行静力平衡分析，得到静力平衡分析结果。

7.根据权利要求1所述的一种用于有限元模拟的蒸汽荷载加载方法，其特征在于，提取混凝土模型中各个单元的节点力结果过程：

通过有限元二次开发，对混凝土模型中每个节点的节点力结果数据进行遍历，提取混凝土模型中每个节点三个方向的节点力值，得到混凝土模型中各个单元的节点力结果。

8.一种用于有限元模拟的蒸汽荷载加载系统，其特征在于，包括蒸汽压力应力场获取模块、节点力场获取模块及节点力场施加模块；

蒸汽压力应力场获取模块，用于获取混凝土模型的温度分布，确定混凝土模型中每个单元中心点的温度分布信息；计算混凝土模型中每个单元的蒸汽压力分布信息；构建空白结果文件，将混凝土模型中每个单元的蒸汽压力分布信息转换为对应单元的三向主应力，并写入空白结果文件，得到蒸汽压力应力场结果文件；

节点力场获取模块，用于将蒸汽压力应力场结果文件，导入混凝土模型中，运行静力平衡分析，得到静力平衡分析结果；根据静力分析结果，提取混凝土模型中各个单元的节点力结果；

节点力场施加模块，用于建立混凝土模型的节点集合，将节点力结果作为荷载对应施加至混凝土模型的每个节点；至此蒸汽荷载加载完成。

9.一种用于有限元模拟的蒸汽荷载加载设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器中并可在所述处理器中运行的可执行指令；所述处理器执行所述可执行指令时实现如权利要求1-7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机可执行指令，所述可执行指令被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的方法。