特殊船舶結(jié)構(gòu)的局部疲勞分析研究.pdf

1、船舶結(jié)構(gòu)的疲勞問題是一個由來已久的問題，也是影響船舶結(jié)構(gòu)安全性的重要問題。各國船級社針對船舶結(jié)構(gòu)疲勞進行了大量研究，并形成了相關(guān)規(guī)范，但主要是針對油船、散貨船、集裝箱船等常規(guī)船型。對于穿浪雙體船、潛艇耐壓殼等特殊船舶結(jié)構(gòu)的疲勞研究仍然較少。本文主要做了以下工作： （1）建立穿浪雙體船全船有限元模型，按照有關(guān)指南施加載荷工況，進行靜力分析。確定Weibull分布下的疲勞載荷概率模型，建立疲勞載荷譜。選取某一鋁合金材料的S-N曲線，

2、基于Miner線性累積損傷理論對穿浪雙體船主船體的三個典型橫剖面進行局部疲勞分析，觀察結(jié)構(gòu)應(yīng)力、疲勞壽命和疲勞損傷的分布規(guī)律?？疾炱骄鶓?yīng)力和Weibull分布形狀參數(shù)對疲勞壽命的影響。通過疲勞可靠性計算，研究各隨機變量對疲勞可靠度的影響。 （2）建立潛艇耐壓殼中典型的錐柱結(jié)合殼結(jié)構(gòu)模型，施加合適的約束和載荷，進行靜力分析。錐柱結(jié)合殼凸角處外表面具有較大的拉伸應(yīng)力，是疲勞研究的熱點。大深度潛艇耐壓殼結(jié)構(gòu)的疲勞屬于低周疲勞，采用局部應(yīng)

3、力應(yīng)變法計算裂紋萌生壽命，用斷裂力學(xué)法計算裂紋擴展壽命。從載荷、材料、幾何尺寸、殘余應(yīng)力、初始裂紋等方面考察各因素對疲勞壽命的影響。 本文采用MSC.Patran/Nastran進行有限元建模和靜力計算，用MSC.Fatigue進行疲勞分析計算。本文疲勞計算方法包含常用的三種方法：S-N曲線法、局部應(yīng)力應(yīng)變法和斷裂力學(xué)法，并涉及了可靠性計算，具有一定的廣泛性。本文從不同角度考察了各種因素對穿浪雙體船和潛艇耐壓殼結(jié)構(gòu)疲勞壽命的影響