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基于双壳油船结构共同规范的疲劳损伤计算
| 论文题名： | 基于双壳油船结构共同规范的疲劳损伤计算 |
| 关键词： | 双壳油船结构共同规范;名义应力法;热点应力法;疲劳损伤;船舶结构 |
| 摘要： | 疲劳失效是船舶结构的主要破坏模式之一。为了避免因疲劳强度不足而引起船舶破坏，多年来，许多船舶与海洋工程领域的专家和学者对船舶结构的疲劳强度进行了大量的理论和实验研究。在这些研究基础上，各国船级社将疲劳强度校核放入设计规则中。尽管如此，一些研究表明，各船级社的疲劳强度校核方法之间存在着很大的差别。为了达到统一的目的，英国劳氏船级社、美国船级社和挪威船级社联手为150米以上的双壳油船编制了一套《双壳油船结构统一规范》。 在广泛了解船舶结构疲劳强度评估的基本原理及其方法的基础上，本文以26000T油船结构疲劳强度计算为例，深入研究了《双壳油船结构统一规范》的疲劳强度校核方法。 本文详细叙述了名义应力法的评估流程，具体内容包括疲劳载荷的确立、疲劳应力的计算及合成、平均应力对合成应力的影响、S-N曲线的选取、Weibull形状参数的确立以及疲劳损伤的计算等。文中指出，在纵骨疲劳强度设计时，应该根据纵骨的位置、受力方式以及载荷特征等有针对性地进行节点形式设计。着重改善纵骨端局部应力范围，加大纵骨尺寸、改善纵骨结构形式以及添加肘板都是其有效手段。安置软趾可有效减小应力集中系数，提高结构疲劳强度。在此基础上，对该船中剖面内典型纵骨进行疲劳累积损伤评估，深入分析了引起疲劳损伤的各主要因素，并对不满足设计要求的纵骨设计提出了修改意见，对船舶设计工作有一定的参考价值。 此外，本文还详细阐述了热点应力法的评估流程，具体内容包括三舱段有限元模型的建立、载荷和边界条件的施加、热点应力的获取以及疲劳损伤的计算等。文中指出，采用新的波浪设计载荷和腐蚀增量模型，热点应力法可以有效评估边舱折角点的疲劳强度，保证结构在寿命期内的安全。在此基础上，对上述油船＃121肋位的边舱折角进行疲劳累积损伤评估。此外，本文尝试了采用热点应力法对船底板No.4纵骨进行疲劳损伤评估，并与名义应力法比较，指出该法评估结果比较合理，有利于对纵骨进行更深层次的疲劳强度分析。 |
| 作者： | 邱海荣 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 古长江;邢金有 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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