原文传递
疲劳寿命预报统一方法在船舶结构多裂纹问题中的应用
| 论文题名： | 疲劳寿命预报统一方法在船舶结构多裂纹问题中的应用 |
| 关键词： | 疲劳裂纹;疲劳寿命;船舶结构 |
| 摘要： | 随着物理微裂纹在工程金属材料中的发现以及弹塑性断裂力学的发展，人们越来越认识到基于断裂力学的疲劳裂纹扩展理论是比基于S-N曲线的累积损伤方法更能体现结构疲劳的本质。 当前在将疲劳裂纹扩展理论运用到船舶结构疲劳强度校核上，已初步建立起一种综合考虑多个影响裂纹扩展的参数，并可以将各种特例包容进去的普适数学模型的疲劳裂纹寿命预报统一方法。由于该预报统一方法是在单裂纹基础上建立起来的，实际中，船舶结构有时是含有多裂纹的情况，如何将预报统一方法运用到对含多裂纹船舶结构疲劳寿命预报，是一个急待解决的问题。由于目前国内外对多裂纹的研究还是处于初期阶段，而船舶领域对多裂纹的研究更是少有报道，随着高强度钢在船舶上的广泛使用和船舶的老龄化，对含有多裂纹的船舶结构的疲劳寿命预报显得特别重要。 本文以船舶工业国防科技应用、基础研究基金项目“舰船疲劳寿命预报的统一方法研究”为背景，从疲劳寿命预报统一方法出发，分析了将该方法运用到含多裂纹船舶结构中应解决的问题。提出了一种利用有限元数值拟合求解多表面裂纹的应力强度因子的方法，通过干扰系数 分析了多裂纹间的相互干扰影响，并在对单表面裂纹应力强度因子的统一表达式分析的基础上，探讨了建立多表面裂纹应力强度因子的统一表达形式。本文利用表面裂纹统一扩展率，通过建立多变量优化目标函数： 对多裂纹的扩展进行了分析。作者认为在对多裂纹的构件的疲劳寿命预测时，不能仅用单裂纹断裂准则，应该同时运用断裂准则和裂纹连通准则，对这些准则做了介绍，并提出一种塑性区修正模型。 本文最后给出了一个包含多裂纹的疲劳寿命预报统一方法的流程图，在总结本文的研究基础上提出了将来的研究方向。 随着金属疲劳理论的不断发展，对船舶结构疲劳强度方面的研究也将会日渐成熟。希望本文的研究成果能为下一代船舶结构疲劳强度校核方法提供参考。 |
| 作者： | 王庆丰 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 崔维成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
