Y型管節(jié)點(diǎn)數(shù)值模擬及疲勞強(qiáng)度分析.pdf

1、管節(jié)點(diǎn)正在被廣泛的應(yīng)用于海洋工程的支撐結(jié)構(gòu)，Y型管節(jié)點(diǎn)是其中最簡單的一種，它是由支管和弦管焊接而成，其交接處周圍的剛度是不均勻的，會導(dǎo)致此區(qū)域的應(yīng)力集中。目前國內(nèi)外對管節(jié)點(diǎn)疲勞使用壽命的預(yù)測方法基本上都采用S-N（應(yīng)力幅-循環(huán)次數(shù)）曲線法，它只能估計節(jié)點(diǎn)從投入使用至產(chǎn)生初始裂紋這段壽命，無法估計裂紋從產(chǎn)生到擴(kuò)展至穿透管壁這段殘余壽命，這對于節(jié)點(diǎn)的整體壽命來講無疑是過于保守的。 本研究用VISUAL FORTRAN語言分別對無裂紋

2、Y型管節(jié)點(diǎn)和含表面裂紋Y型管節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了節(jié)點(diǎn)和單元劃分，并用ABAQUS軟件進(jìn)行分析計算，為管節(jié)點(diǎn)殘余壽命的研究提供了較為可靠的工具。在此研究中，一種新的模型生成方法被用于建模之中，此法可以生成在焊腳周圍任意裂紋的Y型鋼管節(jié)點(diǎn)模型。通過此法可以得到兩種模型，一種是用3-D實(shí)體單元模擬的不含裂紋的Y型管節(jié)點(diǎn)有限元模型，一種是用不同實(shí)體單元模擬的帶表面裂紋的Y型管節(jié)點(diǎn)模型。 通過模型計算管節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力強(qiáng)度因子(SIF)時，通過加密網(wǎng)格的