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基于柔性设计大型汽车运输船疲劳强度研究
| 论文题名： | 基于柔性设计大型汽车运输船疲劳强度研究 |
| 关键词： | 汽车运输船;疲劳强度;柔性设计;约束型式;平衡调整 |
| 摘要： | 疲劳强度评估是衡量船舶安全与可靠的重要指标。长期航行在海上的船舶，受到不断变化的环境载荷作用使其结构内部产生交变应力，高循环次数的加载与卸载极易使结构产生疲劳裂纹并造成结构破坏。大型汽车运输船为满足装卸作业需要，货舱内部不设置横舱壁，全船纵通甲板，船体容易在横倾状态下发生斜菱变形，极易在强横梁和强肋骨等连接部位形成高应力区域，而基于柔性设计原理的汽车运输船，其斜菱变形更为突出，相关部位的高应力现象更为明显，因此该类船舶结构疲劳性能评估更应该引起重视。 疲劳强度评估结果受约束型式、平衡调整方式及载荷设置影响。行驶中的船舶处于全自由状态，而基于规范的结构分析则采用静态分析模式，根据经验公式确定设计载荷，并考虑平衡调整的附加载荷。平衡调整虽然可以平衡节点约束力，但不同的调整方式及约束型式对结构的内力与变形有一定的影响，进而影响结构的力学性能评估。另外，在大型汽车运输船舶疲劳强度评估简化算法中，GM取值将影响疲劳载荷、Weibull分布参数及平均过零频率的计算。 论文的主要工作包括:(1)分析了不同的约束型式，包括挪威船级社汽车运输船疲劳强度评估的约束型式以及单点约束型式，分析了不同平衡调整方式，包括矢量力调整方式、惯性力调整方式以及惯性释放调整方式;(2)针对不同的约束型式以及平衡调整方式，对比了7800PCTC(Pure Car/Truck Carrier)的斜菱变形工况的结构应力场以及位移场，研究了约束型式与平衡调整方式对结构响应的影响规律;(3)针对不同的约束型式以及平衡调整方式，对比了7800PCTC的典型疲劳热点的疲劳寿命，研究了约束型式及平衡调整方式对疲劳寿命的影响规律;(4)针对不同的GM取值，对比了7800PCTC的典型疲劳热点的疲劳寿命，研究了GM取值对疲劳寿命的影响规律。 论文针对约束型式、平衡调整方式以及GM取值对大型汽车运输船疲劳性能评估影响的研究具有重要的研究意义，对其它类型船舶的结构力学性能评估方法研制具有一定的借鉴价值。 |
| 作者： | 宋月林 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 谢永和;张吉萍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江海洋大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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