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船舶力学2025年第05期:基于IFEM的典型加筋板结构应变重构方法研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:许梦桐;蒋镇涛;汪雪良;朱全华;陈国材;甘进;

单位:武汉理工大学船舶海洋与能源动力工程学院;中国船舶科学研究中心;

摘要:加筋板是船体结构的基本组成单元,此类结构在服役过程中的安全可靠性需重点关注。通过实时监测技术准确获取加筋板结构的应力、应变等物理参量,可为船体结构的安全性评估与预报提供数据支撑。本文通过基于最小二乘变分原理的逆向有限元方法(IFEM)对船体加筋板结构进行应变场重构,首先开展轴压加筋板数值仿真研究工作,将仿真结果输入到逆向有限元算法中进行结构应变场重构,其次通过设计不同的测点布置方案,分析重构结果与仿真结果之间的误差,并结合Xgboost算法为离散测点的数量和位置选择提供依据。结果表明:IFEM可适用于船体加筋板结构的应变重构工作,而通过适当的测点位置优化,可在保持高精度逆有限元重构结果的同时,大量减少逆有限元模型中的测点数量。本文研究结果可为船体结构健康监测及安全性评估提供技术支撑。

关键词:结构健康监测;;加筋板;;逆向有限元法;;应变重构;;数值计算

基金资助:船舶总体性能创新研究开放基金资助项目(32822229)