[发明专利]一种复杂载荷条件下的结构层级式有限元仿真分析方法

权利要求书

1.一种复杂载荷条件下的结构层级式有限元仿真分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：建立舱体主结构全尺寸有限元模型作为1级母模型；

S2：针对主结构失效方式进行有限元计算，计算载荷为设计载荷，计算方法涵盖结构稳定性分析和静力强度分析；

S3：进行主结构稳定性分析后处理，分析失稳载荷低于1.5倍设计载荷的局部失稳位置，进行危险性评估后选定细化分析区域；

S4：进行主结构静力强度分析后处理，分析强度剩余系数低于1.3的应力危险区域，进行危险性评估后选定细化分析区域；

S5：以S3、S4中的细化分析区域建立有限元1级子模型，视模型进行单元简化；

S6：建立子模型与母模型的有限元连接模型，该模型可以真实地传递母模型内部边界区域的位移场和应力场；步骤S6中的连接模型细化为：单纯的子模型，其外部边界的场变量由母模型内部边界提供；子模型、母模型混合模型，子模型外部边界与母模型内部边界通过共节点、多点约束、壳与实体耦合约束方式连接；

S7：将含有有限元连接模型的子模型提交有限元计算；

S8：如果1级子模型仍不能详细反映结构破坏方式，可以1级子模型作为2级母模型，重复S1～S7步骤，直至模型足够精细；

步骤S1中蒙皮、桁条、框、加强件均简化为板单元，铆钉或螺栓简化为梁单元；梁单元与板单元之间采用共节点或局部多点约束连接；

步骤S5中蒙皮简化为板单元，桁条、框、加强件简化为体单元或板单元，铆钉或螺栓简化为体单元或梁单元；各部件之间采用连接模拟方式；

步骤S5中所述的连接模拟方式为三维有限元模型的接触关系，包括法向与切向的接触关系。