【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于参数化建模和数据处理，具体涉及candu堆核电安全壳预应力钢束的abaqus参数化建模方法。
技术介绍
1、在有限元计算的前处理过程中，建模是一个繁琐的过程，特别是对于核电安全壳预应力钢束，其数量庞大、几何形状多变，在建模过程中有较多重复性工作。另外，一旦钢束设计方案发生变动，对原有模型的修改容易发生错误，导致设计周期变长，建模效率低下。
2、目前，通常采用的预应力钢束三维模型的建模方法是基于钢束的关键点(如端点和拐点)和几何形状参数手动创建，或通过样条拟合的方式近似获取钢束的轴线，这些方法不仅操作繁琐，而且修改困难，无法保证建模精度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供candu堆核电安全壳预应力钢束的abaqus参数化建模方法，以克服现有建模方式存在的效率低下、建模精度不足等问题。
2、本专利技术的技术方案如下：candu堆核电安全壳预应力钢束的abaqus参数化建模方法，包括如下步骤：
3、步骤1：根据核电安全壳预应力钢束的设计图纸将钢束划分为不同类型；
4、步骤2：分析不同类型钢束的几何特征，将钢束的形状参数和位置信息记录在表格中，并计算得到关键点的空间坐标；
5、步骤3：通过python脚本在abaqus中创建模型、视口等，并设置必要参数；
6、步骤4：基于钢束的关键点坐标创建预应力钢束，实现参数化建模。
7、所述的步骤1为根据预应力钢束在candu堆核电安全壳混凝土中
8、所述的穹顶钢束由三组相交的弧形曲线构成，这些曲线都是由一个球面和经过球心的平面形成的交线，对于同一组弧形曲线，它们所在平面的法向量在水平方向上的投影向量方向相同，但这些平面与垂直面之间的倾角不同；
9、环梁钢束与筒身水平钢束都是环形圆弧形状；
10、筒身竖向钢束在筒内沿环向布置，钢束为直线状，两端分别锚固于环梁顶部和筏板底部；
11、筒身水平钢束锚固于扶壁柱中，锚固段为直线状，在筒内呈圆弧状布置；在洞口附近，水平钢束沿洞口呈弯曲状布置。
12、筏板基础钢束由六层直线状钢束组成的，将它们分为三组，每组钢束的几何特征和布置方向相同，标高不同，层内钢束互相平行。
13、所述的步骤2为记录钢束的形状参数和位置信息，并计算得到关键点的空间坐标，具体为：对于不同部位的钢束，将其信息分别记录在不同表格中，需要被记录的信息有钢束的编号、定位角、水平展开半径、标高，其中钢束编号用于创建钢束实例时的命名，定位角和水平展开半径用于计算关键点的水平坐标，对于洞口附近的复杂水平预应力钢束，需记录其每个弯曲段的弯曲圆半径r和弧长l，用于计算与弯曲段相对应的圆心角"α"＝l/r，进而得到每个弯曲段的两端点坐标。
14、所述的步骤3为基于abaqus的api，在python脚本中导入abaqus相关包和类库，在数据库中新建一个model和viewport，并设置必要参数，再创建一个rootassembly用于后续创建钢束实例。
15、所述的步骤3包括如下：
16、步骤31：在python脚本中导入abaqus相关包和类库；
17、步骤32：在数据库中新建一个model和viewport，并设置必要参数：使用mdb.model(name)方法创建一个新的model，其中参数name指定model的名称；使用session.viewport(name,origin)方法创建新的视口，name和origin分别定义viewport的名称和源点；
18、步骤33：通过mymodel.rootassembly创建一个rootassembly。
19、所述的步骤4为所述基于钢束的关键点坐标创建预应力钢束，实现参数化建模，对于不同类型的预应力钢束，根据钢束的几何特征，采取合适的方法创建钢束线单元。
20、所述的步骤4包括：
21、步骤41：对于穹顶钢束，使用part(name,dimensionality,type)方法创建part，其中name用于定义part的名称，为区分不同类型钢束，为其赋值”upperdometendons”；dimensionality用于定义part的维度，赋值”three_d”；type用于定义part的类型，赋值”deformable_body”，在导入记录了钢束信息的表格后，对已建part使用wirespline(points)方法基于关键点坐标创建spline线特征；
22、步骤42：对于环梁钢束和筒身水平钢束，根据钢束中是否存在竖向弯曲段而分为两部分——普通预应力钢束和复杂预应力钢束，前者各点处于同一标高上，后者存在部分弯曲段，其各点位于不同标高上，对于普通预应力钢束，根据它们在水平面上的投影进行分类，同一类钢束的形状参数相同而标高不同，基于同一个sketch创建不同的instance：
23、步骤43：对于筒身竖向钢束和筏板基础钢束，基于钢束的端点坐标使用wirespline(points)方法创建spline线特征，对于筒身竖向钢束，在创建sketch后，通过旋转的方式生成钢束实例。
24、所述的步骤42包括：
25、步骤421：基于已创建的model，使用constrainedsketch(name,sheetsize)方法创建sketch，其中name和sheetsize分别用于定义sketch的名称和尺寸；
26、步骤422：根据每条钢束的拟合点水平坐标在对应的sketch上创建圆弧和直线：由于所有圆弧在平面上的投影都拥有相同的圆心，故使用arcbycenterends(center,point1,point2)方法创建圆弧，其中center为(0,0)点，point1和point2分别为圆弧的两个端点，使用line(point1,point2)方法创建直线，其中point1和point2分别为直线的两个端点，在完成创建圆弧和直线后，对数据库中的part使用basewire(sketch)方法通过给定的constrainedsketch对象创建平面导线；
27、步骤423：根据每条钢束的标高信息，选取对应的sketch执行平移操作，以创建instance：基于已建rootassembly使用instance(name,part)创建一个新的instance，其中name和part分别用于定义名称和创建instance时参照的part；采用translate(instancelist,vector)方法对已创建的instance进行平移，其中instancelist和vector分别定义待被执行平移操作的instance名称列表和平移向量；
28、步骤424：将所有instances合并为一个par本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.CANDU堆核电安全壳预应力钢束的Abaqus参数化建模方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的CANDU堆核电安全壳预应力钢束的Abaqus参数化建模方法，其特征在于：所述的步骤1为根据预应力钢束在CANDU堆核电安全壳混凝土中的具体位置，将钢束划分为穹顶钢束、环梁钢束、筒身竖向钢束、筒身水平钢束和筏板基础钢束五个类型。
3.如权利要求2所述的CANDU堆核电安全壳预应力钢束的Abaqus参数化建模方法，其特征在于：所述的穹顶钢束由三组相交的弧形曲线构成，这些曲线都是由一个球面和经过球心的平面形成的交线，对于同一组弧形曲线，它们所在平面的法向量在水平方向上的投影向量方向相同，但这些平面与垂直面之间的倾角不同；
4.如权利要求1所述的CANDU堆核电安全壳预应力钢束的Abaqus参数化建模方法，其特征在于：所述的步骤2为记录钢束的形状参数和位置信息，并计算得到关键点的空间坐标，具体为：对于不同部位的钢束，将其信息分别记录在不同表格中，需要被记录的信息有钢束的编号、定位角、水平展开半径、标高，其中钢束编号用于创建钢束实例时的命
5.如权利要求1所述的CANDU堆核电安全壳预应力钢束的Abaqus参数化建模方法，其特征在于：所述的步骤3为基于Abaqus的API，在Python脚本中导入Abaqus相关包和类库，在数据库中新建一个model和viewport，并设置必要参数，再创建一个rootAssembly用于后续创建钢束实例。
6.如权利要求5所述的CANDU堆核电安全壳预应力钢束的Abaqus参数化建模方法，其特征在于，所述的步骤3包括如下：
7.如权利要求1所述的CANDU堆核电安全壳预应力钢束的Abaqus参数化建模方法，其特征在于：所述的步骤4为所述基于钢束的关键点坐标创建预应力钢束，实现参数化建模，对于不同类型的预应力钢束，根据钢束的几何特征，采取合适的方法创建钢束线单元。
8.如权利要求7所述的CANDU堆核电安全壳预应力钢束的Abaqus参数化建模方法，其特征在于，所述的步骤4包括：
9.如权利要求8所述的CANDU堆核电安全壳预应力钢束的Abaqus参数化建模方法，其特征在于，所述的步骤42包括：
...【技术特征摘要】
1.candu堆核电安全壳预应力钢束的abaqus参数化建模方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的candu堆核电安全壳预应力钢束的abaqus参数化建模方法，其特征在于：所述的步骤1为根据预应力钢束在candu堆核电安全壳混凝土中的具体位置，将钢束划分为穹顶钢束、环梁钢束、筒身竖向钢束、筒身水平钢束和筏板基础钢束五个类型。
3.如权利要求2所述的candu堆核电安全壳预应力钢束的abaqus参数化建模方法，其特征在于：所述的穹顶钢束由三组相交的弧形曲线构成，这些曲线都是由一个球面和经过球心的平面形成的交线，对于同一组弧形曲线，它们所在平面的法向量在水平方向上的投影向量方向相同，但这些平面与垂直面之间的倾角不同；
4.如权利要求1所述的candu堆核电安全壳预应力钢束的abaqus参数化建模方法，其特征在于：所述的步骤2为记录钢束的形状参数和位置信息，并计算得到关键点的空间坐标，具体为：对于不同部位的钢束，将其信息分别记录在不同表格中，需要被记录的信息有钢束的编号、定位角、水平展开半径、标高，其中钢束编号用于创建钢束实例时的命名，定位角和水平展开半径用于计算关键点的水平坐标，对于洞口附近的复杂水平预应力钢束，需记...
【专利技术属性】
技术研发人员：王希龙，任杰，曹凌霄，田祖德，陈晓华，黄德，侍今奇，
申请(专利权)人：中核核电运行管理有限公司，
类型：发明
国别省市：
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