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29000吨多用途船典型节点的疲劳强度分析
| 论文题名： | 29000吨多用途船典型节点的疲劳强度分析 |
| 关键词： | 疲劳强度;船体结构;有限元分析;多用途船 |
| 摘要： | 多用途船是杂货船的一种,具有适货能力强,造价低/对港口配套设备要求低的特点.是目前一些中小型船东主要使用的船型。在目前全球航运市场不景气的前提下,多用途船利用自身优势迅速的抢占货源,为船东带来了良好的市场收益。 船舶在海上航行时,船体结构一直受到波浪力及船舶运动产生惯性力的作用。而波浪力和惯性力都是不断变化的动载荷,他们在船体结构内部引起交变应力,造成结构的疲劳损伤。疲劳失效是船舶结构的主要破坏模式之一。随着高强度钢在船体结构中被广泛釆用以及船舶的日趋大型化,船体结构的疲劳强度评估显得愈发重要。 在认真阅读大量国内外文献的前提下,本文分析整理疲劳产生的诱因,影响疲劳强度和疲劳寿命的因素,调研了国内外船体结构疲劳载荷和疲劳损伤计算方法的发展历程和最新进展;减少和降低疲劳裂纹应该采用的方法(降低应力集中,消除硬点,优化节点设计)等。 本文以29000吨多用途船为原型,根据中国船级社(CCS)疲劳强度的指导性文件《船体结构疲劳强度指南》阐述了船体结构疲劳评估的基本原理和基本方法,详细讨论了疲劳强度校核的简化方法。在此基础上,对29000吨多用途船的船底、舷侧外板、甲板的纵骨节点以及舱口角隅进行疲劳强度校核。船体结构累积疲劳损伤的计算是基于S—N曲线和Miner线性累积损伤原理,而疲劳评估简化方法的基础就是把结构的应力范围的长期分布假定为Weibull分布,该方法的主要内容有:疲劳载荷计算;各个应力范围分量的计算;应力范围的合成;应力集中系数的确定;累积损伤度的计算和疲劳强度的衡准。最后运用有限元分析方法,对大开口的舱段进行有限元模拟,同时为划分了精细网格有限元计算提供边界条件。对容易产生应力集中和疲劳裂纹的舱口角隅进行了分析。 |
| 作者： | 王新波 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 刘贵杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国海洋大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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