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组合载荷下船体加筋板疲劳可靠性分析
| 论文题名： | 组合载荷下船体加筋板疲劳可靠性分析 |
| 关键词： | 加筋板;裂纹扩展;概率模型;疲劳可靠性;船舶航行 |
| 摘要： | 在对船舶与海洋工程结构的安全程度造成影响的各种因素中疲劳断裂是较为主要的。而船体结构的主要受力构件加筋板，由于在船舶航行时承受拉伸及弯曲等多种交变载荷，所以在航行时极有可能发生疲劳损伤而出现裂纹，船体可能会由于初始裂纹发生扩展而导致疲劳破坏。因此考虑到船体加筋板结构安全的重要性，本文借助断裂力学与可靠性理论，对含组合裂纹加筋板进行了拉伸、弯曲组合载荷作用下的疲劳可靠性分析。 为了有效考虑组合载荷的作用，本文将Paris公式中的应力强度因子考虑为拉伸、弯曲两方面载荷作用的含相位叠加。在计算中，要将Paris公式按照叠加的应力强度因子展开为拉伸载荷项、弯曲载荷项以及耦合项。本文引入奇异元建立了三维含不同尺寸带板与腹板裂纹尺寸组合的加筋板模型，并利用位移外推法对其进行有限元分析，得到了裂纹尖端的几何修正系数公式。应用三维势流理论计算得到加筋板所受波浪载荷的分布形式。根据每一项的载荷特点使用蒙特卡罗法进行计算，最后利用最小二乘法拟合回归得到对应每一项的加筋板裂纹扩展的概率模型并进行组合。 最终，应用疲劳评定图计算得到临界裂纹尺寸，结合得到的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，得到不同相位载荷作用下，不同相关系数的加筋板的可靠性指数及失效概率。 |
| 作者： | 王东升 |
| 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： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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