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基于CSR和HCSR的油船结构疲劳强度评估方法分析
| 论文题名： | 基于CSR和HCSR的油船结构疲劳强度评估方法分析 |
| 关键词： | 油船;疲劳评估;有限元分析;载荷计算 |
| 摘要： | 为保证对油船和散货船要求的一致性,国际船级社协会将对两大船型的要求合并到同一本规范中,编写制定了“油船和散货船的协调共同规范(HCSR)”。由于该规范从发布初稿到现在时间较短,并且疲劳强度作为结构强度的重要方面,对它的规范背景研究较少,因此很有必要研究HCSR规定下结构的疲劳强度分析方法。 本文以油船为对象,研究HCSR在疲劳评估方面的要求,并对比HCSR和“油船共同规范(CSR-OT)”在这方面的区别。文中着重分析影响“S?N曲线”计算结果的两个方面:SN曲线的选取和热点应力的分布函数,同时给出了考虑不同环境SN曲线时的疲劳寿命和疲劳损伤计算公式。基于疲劳动载荷的包络值计算方法,对比分析了两部规范在疲劳动载荷计算方面的区别。还研究了两种疲劳评估方法:精细网格有限元分析方法和疲劳筛选评估方法。具体内容如下: (1)从以下三方面分析了疲劳强度计算方法:应力范围长期分布所服从的Weibull双参数分布、不同环境下的S?N曲线以及结构所处环境不同时疲劳寿命和疲劳损伤的计算方法,指出两部规范在这三方面的差异,并分析了HCSR中概率水平改变的原因。 (2)对比了HCSR和CSR中油船疲劳动载荷在计算要求与方法上的差异。并以动载荷包络值计算方法为基准,计算对比了两部规范下10条油船中间货舱区域的疲劳动载荷,最终得出有一定指导意义的结论。 (3)研究了两部规范中精细网格有限元分析方法在油船疲劳强度计算方面的差异,详述了HCSR中的底边舱下折角处翼板和腹板上热点应力计算方法。对比了两部规范中共有的翼板上热点应力计算方法,并通过实船热点分析了这些差异所产生的影响。 (4)介绍了协调共同规范中新引入的疲劳评估方法—疲劳筛选评估方法,分析了采用该方法的必要性,阐述了应用其进行疲劳评估的过程,并利用该方法对15.9万吨油船中间舱段的强横框架的肘板趾端和水平桁的趾端进行了疲劳评估。 |
| 作者： | 石杨 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 唐文勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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