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龙图腾网获悉南通泰胜蓝岛海洋工程有限公司申请的专利滚轮架支撑薄壁圆筒自重作用下应力与变形的计算方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120449530B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510954849.0，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权滚轮架支撑薄壁圆筒自重作用下应力与变形的计算方法是由胡文锋;吴刚;印刘峰设计研发完成，并于2025-07-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本滚轮架支撑薄壁圆筒自重作用下应力与变形的计算方法在说明书摘要公布了：本发明公开滚轮架支撑薄壁圆筒自重作用下应力与变形的计算方法，具体步骤包括：S1、纵向采用外伸梁模型计算筒体在纵向的弯矩和挠度，根据梁的最大弯矩最小化和最大挠度最小化来确定滚轮架在纵向最佳位置；S2、横向利用对称性建立半圆形曲梁模型，采用铁莫辛科梁理论计算圆筒横向面内的弯矩和位移；S3、根据面内弯矩计算出圆筒面内的最大应力，确定出强度要求的最佳半包角；S4、根据位移计算曲梁的椭圆度和均方根圆度，确定出变形要求的最佳半包角。本发明精确地预测出薄壁圆筒的最大应力和变形形状，可确定在强度要求和变形要求下滚轮架的最佳包角分别为67.4°和90°，故工程中建议最佳包角为67.4°至90°之间。

本发明授权滚轮架支撑薄壁圆筒自重作用下应力与变形的计算方法在权利要求书中公布了：1.滚轮架支撑薄壁圆筒自重作用下应力与变形的计算方法，其特征在于：具体步骤包括： S1、纵向采用外伸梁模型计算筒体在纵向的弯矩和挠度，根据梁的最大弯矩最小化和最大挠度最小化来确定滚轮架在纵向最佳位置； S2、横向利用对称性建立半圆形曲梁模型，采用铁莫辛科梁理论计算圆筒横向面内的弯矩和位移； S3、根据面内弯矩计算出圆筒面内的最大应力，确定出强度要求的最佳半包角； S4、根据位移计算曲梁的椭圆度和均方根圆度，确定出变形要求的最佳半包角； 所述步骤S1具体包括： S11、建立外伸梁模型，计算筒体在纵向的弯矩和挠度来确定滚轮架在外伸梁中最佳的位置，计算公式为： L为筒体的纵向长度,q为筒体自重分布在均布载荷,x0为滚轮架到筒体两端封头的距离,M为外伸梁弯矩,w为外伸梁挠度； S12、根据公式1和公式2，计算出最大正弯矩发生在外伸梁跨中，弯矩为ML2＝qL28-qLx02，最大负弯矩发生在支撑点处，数值为MB＝MA＝qx022，根据最大弯矩最小优化要求，当最大正弯矩数值等于最大负弯矩数值，即ML2＝|MA|＝|MB|，确定出强度要求下支撑点的最佳位置为离端部距离的位置，此时梁中最大弯矩值纵向弯矩取到最小，弯曲正应力最小，是最佳的强度设计位置； S13、根据挠度计算公式，得知最大变形挠度发生在外伸梁跨中或外伸梁两端处，挠度分别为wL2＝5qL-2x4384EI-qx2L-2x216EI和wD＝wC＝-qx48EI-qx3L-2x4EI+qxL-2x324EI，为保证最大挠度最优化要求，产生最大挠度处的数值要相等，即wL2＝wD＝wC，确定出在挠度要求下支撑点的最佳位置为离端部距离xw＝0.233L的位置，此时挠度最小，是最佳的挠度变形设计位置； 通过纵向模型确定在强度和变形的要求下支撑点的最佳位置分别为离端部距离和xw＝0.233L的位置，故工程中最佳范围为0.207L至0.233L之间； 所述步骤S2具体包括： S21、基于结构和载荷的对称性，圆筒横向采用铁莫辛科梁理论，建立二分之一半圆形状的曲梁模型，计算圆筒的面内弯矩和位移； 曲梁的轴力、剪力和弯矩分别为： 式中各项分别为由重力、支持力、对称压力和对称弯矩引起的轴力、剪力和弯矩解析式分别为： 其中：MG分别为圆筒面内重力引起的轴力、剪力、弯矩；MP为圆筒面内支持力引起的轴力、剪力、弯矩；MX为圆筒面内对称压力引起的轴力、剪力、弯矩；为圆筒面内对称弯矩引起的轴力、剪力、弯矩，θ为所求变形处对应的角度，t为筒节钢板的厚度,R为筒体的外半径,γ为钢材的比重，E为钢材的弹性模量,A为曲线梁横截面面积，I为惯性矩，G为剪切模量； S22、该曲梁结构为二次超静定，由对称性决定的边界条件为： S23、采用单位力法，施加轴向单位力与轴向单位弯矩作用于静定曲梁的下端，计算出对称压力FX和对称弯矩M0，计算公式如下： 式10中，下端单位力和单位弯矩作用下产生的内力表达式分别如下： 其中：分别表示在轴向单位力作用下曲线梁轴力、剪力、弯矩；分别表示在单位弯矩作用下曲线梁轴力、剪力、弯矩； S24、根据计算公式9和计算公式10，计算出对称压力FX和对称弯矩M0的表达式，如下所示： 将对称压力FX和对称弯矩M0值代入公式4、5、6、7中，再将所得值带入到公式3中，即可求解出圆筒在面内的轴力、剪力和弯矩分布。

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