详情

原文传递某船结构疲劳强度分析

论文题名：	某船结构疲劳强度分析
关键词：	船舶结构;疲劳强度;运动响应;水动压力分布
摘要：	船舶服役环境载荷的复杂性，使得船舶服役期间会产生不同形式的破坏。随着船舶业的不断发展，新结构的开发和新材料的应用，特别是高强度钢的普及，大大提升了船舶的结构强度，而疲劳破坏成为了船舶结构失效的主要模式之一，有关于船舶疲劳强度问题的研究也受到了更多的关注。本文分别采用基于经验公式的简化算法和基于谱分析法的直接计算法对船舶的结构疲劳强度进行了评估，研究结果为船舶优化设计提供了有力的分析依据。　　为确保船舶在航行过程中拥有足够的安全裕度，必须在设计初期就对其结构疲劳强度进行评估。本文基于三维势流理论计算并得出任意浪向规则波作用下船舶的运动响应、水动压力分布及所校核舱段前、后端面的水平弯矩，横向扭矩，垂直弯矩，为舱段的结构疲劳强度评估提供了水动力分析依据。　　应用基于相关经验公式和规范的简化算法对舱段结构的疲劳寿命进行了评估。通过相关计算规范得到船体梁垂向波浪弯矩和波浪砰击弯矩，计算名义波浪应力，采用许用应力法对结构疲劳强度进行了评估，并将计算结果用尺度参数进行转换，得到等效的累积损伤度和疲劳寿命。　　应用基于谱分析法的直接计算法分析了舱段结构的疲劳强度。根据中国船级社相应规范结合结构强度计算结果确定了疲劳分析的热应力点位置并进行了模型细化，选取满载巡航状态，编写PCL语言将水动力软件计算得到的波浪响应、水动压力分布及舱段前、后端面的水平弯矩，横向扭矩，垂直弯矩，惯性力施加到建立的舱段结构有限元模型上，计算得到各个状态下各热应力点的应力响应传递函数，最后基于Miner线性累加损伤理论计算出对应的总疲劳损伤度，得到各个热应力点的疲劳寿命，并将结果和基于经验公式的简化算法得到的结果进行了对比分析，完成了舱段结构的疲劳强度评估。
作者：	王宇
专业：	船舶与海洋工程
导师：	刘加一;龚君来
授予学位：	硕士
授予学位单位：	华中科技大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文