1.一种弯管极限承载力分析的估算方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)建立弯管结构分析模型;
确定弯管几何尺寸、材料参数、荷载状况和约束条件,建立弯管结构分析模型;
(2)进行第一次线弹性分析;
计算迭代首步各个单元的单元失效系数αe,根据结构的基准失效系数选取原则,确定迭代首步弯管的基准失效系数α0,根据迭代首步的单元失效系数和基准失效系数进行弹性模量的缩减,使弯管发生内力重分布;
(3)进行第二次线弹性分析;
再次确定单元失效系数αe和基准失效系数α0,将单元失效系数大于基准失效系数的单元选为失效单元;
(4)估算方法计算弯管极限承载力;
考虑结构离散化,得到累积求和近似表达的弯管极限承载力其中,R表示弯管失效单元的个数;e表示单元编号; 为单元e的屈服强度; 和 为单元e的等效应力和等效应变;V为弯管的空间区域;Ve为单元e的体积。
2.根据权利要求1所述的弯管极限承载力分析的估算方法,其特征在于:所述确定弯管几何尺寸包括弯管几何中心线的弯曲半径Rw、弯管的外直径DO和内直径DI。
3.根据权利要求1所述的弯管极限承载力分析的估算方法,其特征在于:所述的材料参数为材料的屈服强度σs、弹性模量E和泊松比μ。
4.根据权利要求1所述的弯管极限承载力分析的估算方法,其特征在于:所述的单元失效系数αe由单元承载比re和单元承载比的最大值rmax计算得到,其计算模型为其中,re的计算模型为
nx、ny、nxy、mx、my、mxy为无量纲内力;Nx、Ny和Nxy为单元截面上的薄膜内力;Mx、My和Mxy为单元截面上的弯矩和扭矩;Npx、Npy、Npxy、Mpx、Mpy、Mpxy为各内力单独作用下的截面抗力。
5.根据权利要求1所述的弯管极限承载力分析的估算方法,其特征在于:所述的基准失效系数α0为判断结构中单元是否失效的基准值,基准失效系数α0由基准承载比r0和单元承载比的最大值rmax构成:
α0=r0/rmax
其中,r0的计算模型为
rmax和rmin分别为结构中单元承载比的平均值、最大值和最小值;N为结构的离散单元数;d为承载比均匀度,能反映结构中所有单元承载能力的趋近程度。