裂紋損傷艦船結(jié)構(gòu)的斷裂及止裂研究.pdf

1、華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文裂紋損傷艦船結(jié)構(gòu)的斷裂及止裂研究姓名：姜翠香申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造指導(dǎo)教師：趙耀劉土光20040510華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文論，由加強(qiáng)復(fù)板與裂紋板之間的變形協(xié)調(diào)關(guān)系進(jìn)行求解。分別對(duì)考慮加強(qiáng)復(fù)板的橫向剛度和不考慮加強(qiáng)復(fù)板橫向剛度的兩種情況進(jìn)行分析。結(jié)果表明，提高加強(qiáng)復(fù)板的相對(duì)剛度值，有利于降低結(jié)構(gòu)應(yīng)力強(qiáng)度因子。在裂紋長(zhǎng)度和加強(qiáng)復(fù)板位置確定的情況下，隨著加強(qiáng)復(fù)板長(zhǎng)度的增加，結(jié)構(gòu)中裂紋尖端的

2、應(yīng)力強(qiáng)度因子逐漸降低，加強(qiáng)復(fù)板對(duì)裂紋板的加強(qiáng)作用逐漸增強(qiáng)當(dāng)加強(qiáng)復(fù)板的長(zhǎng)度增加到一定程度時(shí)，繼續(xù)增加加強(qiáng)復(fù)板長(zhǎng)度對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力強(qiáng)度因子影響不大。加強(qiáng)復(fù)板的縱向剛度對(duì)降低結(jié)構(gòu)應(yīng)力強(qiáng)度因子起主要作用。接著，對(duì)在裂紋兩端進(jìn)行局部加強(qiáng)時(shí)裂紋板的彈塑性斷裂問(wèn)題進(jìn)行了研究。本文建立了局部加強(qiáng)裂紋板彈塑性分析的Dugdale模型，以裂紋尖端開口位移CTOD(CrackTipOpeningDisplacement)為斷裂參數(shù)，以彈性力學(xué)理論為基礎(chǔ)，由復(fù)變應(yīng)力

3、函數(shù)方法對(duì)結(jié)構(gòu)的CTOD進(jìn)行求解。通過(guò)實(shí)例計(jì)算與分析，就各種可能參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)承載力和止裂性能的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，在裂紋前端進(jìn)行局部加強(qiáng)降低了裂紋尖端的開口位移CTOD，能有效地提高結(jié)構(gòu)承載力。提高加強(qiáng)復(fù)板相對(duì)剛度有利于改善裂紋尖端狀態(tài)，提高結(jié)構(gòu)的承載能力。最后結(jié)合試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，從理論上?duì)裂紋損傷加筋板的彈塑性斷裂問(wèn)題進(jìn)行了計(jì)算分析。將理論計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果及有限元數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較分析。計(jì)算結(jié)果表明，理論計(jì)算結(jié)果表現(xiàn)出了與試驗(yàn)結(jié)果