幾種簡(jiǎn)單管節(jié)點(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)研究.pdf

1、設(shè)計(jì)階段一般采用S-N方法來(lái)評(píng)估海洋平臺(tái)焊接管節(jié)點(diǎn)疲勞壽命，其中管節(jié)點(diǎn)最大應(yīng)力通過(guò)應(yīng)力集中系數(shù)快速獲得，所以應(yīng)力集中系數(shù)的正確確定對(duì)平臺(tái)結(jié)構(gòu)的安全性至關(guān)重要?，F(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)公式如Kuang公式、NORSOK公式僅適用于簡(jiǎn)單管節(jié)點(diǎn)如K、X、Y、TX等形式，對(duì)復(fù)雜管節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力集中系數(shù)的計(jì)算并未涉及。設(shè)計(jì)中只能將復(fù)雜管節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力集中系數(shù)看成是簡(jiǎn)單管節(jié)點(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)的疊加。本文研究的DTK、TK-K、TK-T和K-T型管節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，與相同尺寸的TK型管

2、節(jié)點(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)相比較，通常要大出許多，所以傳統(tǒng)的計(jì)算簡(jiǎn)單管節(jié)點(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式并不適合這些管節(jié)點(diǎn)。因此建立這些管節(jié)點(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)參數(shù)方程是非常有必要的。 本文在對(duì)簡(jiǎn)單管節(jié)點(diǎn)研究的基礎(chǔ)上，運(yùn)用軟件ANSYS，用薄壁殼單元分析建立上千個(gè)用在平臺(tái)結(jié)構(gòu)中的承受軸向力、平面內(nèi)彎矩和平面外彎矩三種荷載作用的DTK、TK-K、TK-T和K-T型節(jié)點(diǎn)，得出的結(jié)果數(shù)據(jù)，通過(guò)不定尺寸的節(jié)點(diǎn)幾何比例γ、ζ、β、τ和θ建立函數(shù)，再通過(guò)非線(xiàn)性最小