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散货船结构典型节点的疲劳强度研究
| 论文题名： | 散货船结构典型节点的疲劳强度研究 |
| 关键词： | 散货船;纵骨节点;疲劳破坏;船体结构;应力集中系数;疲劳强度校核;有限元模型;载荷作用;应力分析;侧向载荷;结构有限元分析;有限元软件;热点应力法;累积损伤度;运营;应用价值;应力峰值;应力范围;弯矩作用;水密 |
| 摘要： | 疲劳破坏是船体结构的主要破坏形式之一，为了保证船舶的安全运营，应对船体结构中容易发生疲劳破坏的区域进行疲劳强度校核。纵骨节点端部连接的几何非连续性往往引起较为严重的应力集中现象，并产生很大的应力峰值，是船体结构中最容易发生疲劳破坏的区域之一，该区域的疲劳强度对整个船体结构的实际运营寿命有着极为重要的影响。 本文在规范的理论基础上，对船体结构中的纵骨节点进行了疲劳强度校核。计算结果表明外底板纵骨较内地板纵骨更容易发生疲劳破坏，且越靠近船体舭部，其累积损伤度越高。同时，本文运用了四种不同的方法对同一纵骨进行了疲劳分析，并由结果可知，热点应力法相比于名义应力简化法更能精确的评估纵骨节点的实际寿命。 本文运用MSC.Patran/Nastran有限元软件，建立局部结构有限元模型，对船舶典型纵骨节点进行了热点应力分析，讨论了四种不同尺寸因素、底板厚度以及侧向载荷取值对节点加水密补板和非水密补板两种连接形式热点处的应力集中系数的影响。 最后，本文在三舱段有限元模型的基础上，对船体结构受侧向载荷作用和波浪弯矩作用时进行了热点应力分析，得到两种不同载荷作用下纵骨节点热点处的应力集中系数κι和κg，并将这两种应力集中系数应用到新推出的热点应力范围组合式中。数据结果表明，上述局部结构有限元分析所得的结论具有一定的应用价值，可供实际工程选用。 |
| 作者： | 贵志飞 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 吴剑国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江工业大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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