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基于裂纹扩展的加筋板疲劳可靠性分析
| 论文题名： | 基于裂纹扩展的加筋板疲劳可靠性分析 |
| 关键词： | 船舶结构;加筋板;裂纹扩展;疲劳可靠性 |
| 摘要： | 疲劳断裂是影响船舶与海洋工程结构安全的最主要因素之一。加筋板作为船体结构的重要组成部分，若在使用时已经存在裂纹，在交变载荷的作用下，初始裂纹很可能发生裂纹扩展而导致疲劳破坏。从船体加筋板结构安全性考虑，本文基于断裂力学与可靠性理论，对含组合裂纹加筋板进行了疲劳可靠性分析。 在加筋板裂纹扩展仿真中，加筋板扩展的裂纹是带板裂纹与加强筋腹板裂纹的相关组合。为了精确分析出描述裂纹尖端应力场的裂纹强度因子，引入奇异元并应用APDL语言建立了不同相关系数下的三维加筋板裂纹扩展有限元模型，并利用位移外推法对其进行有限元分析，得到了加筋板裂纹尖端的几何修正系数公式。 利用三维势流理论对作用在加筋板上的波浪载荷进行了长期预报，得到了局部压力载荷的概率分布。基于Paris准则并通过蒙特卡洛法对加筋板的裂纹扩展尺寸进行预测统计，并利用最小二乘法拟合回归得到加筋板裂纹扩展的概率模型。 最终，基于疲劳评定图计算得到了临界裂纹尺寸，结合加筋板裂纹扩展概率模型，利用第二水平法对加筋板进行疲劳可靠性分析，得到了加筋板在裂纹不同相关系数下的可靠性指数及失效概率。 |
| 作者： | 刘琳琳 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 冯国庆 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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