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原文传递铝合金船体结构疲劳强度研究

论文题名：	铝合金船体结构疲劳强度研究
关键词：	铝合金船体;结构形式;疲劳强度;有限元模型
摘要：	随着船舶对重量和航速要求越来越高，如气垫船这种特殊船型高性能船开始选择强度高、密度小的铝合金材料作为其船体材料。目前国内外研究铝合金船的典型结构的资料比较有限，需要进一步的研究。本文以某铝合金船为例研究其典型节点结构的疲劳性能，并以试验得到的S-N曲线评估铝合金船关键节点的疲劳强度，本文的主要研究内容如下: 　　1)运用MSC.PATRAN软件建成高速铝合金船整船的有限元模型，并分析铝合金船船体在其典型工况下船体主要结构应力响应。根据有限元分析结果，并结合实船运行特点，得到一些高应力集中部位，为后续结构疲劳强度研究提供理论支持。　　2)分析研究铝合金船典型节点结构的结构形式，并设计对应的典型节点结构疲劳试件，根据试验场地设备制定了试验加载方案以及每类试件对应的工装模型，通过专门制造铝合金船的船厂加工试验模型，通过成组试验方法获得各试件在不同载荷平下的寿命次数，在进行疲劳试验时详细记录试件失效的方式以及出现裂纹的位置。通过概率统计的方法处理疲劳试验数据，获得了对应典型节点结构的S-N曲线特征。　　3)研究铝合金船体结构基于谱分析直接计算方法不同S-N曲线时进行结构疲劳强度评估研究。简单论述了谱分析的基本原理和一些参数的选取，为了准确评估铝合金船结构疲劳强度建立有限元模型，在铝合金船有限元模型化的基础上，计算其典型工况下的应力传递函数以及损伤计算，得到了铝合金船一些关键节点的疲劳寿命。
作者：	刘雨轩
专业：	船舶与海洋工程
导师：	刘宁;赵晓东
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2021