船舶典型節(jié)點疲勞強度評估方法研究.pdf

1、據統(tǒng)計，疲勞是引起船舶結構、飛行器結構以及大型工程結構發(fā)生災難性破壞的主要原因，會對生命財產帶來不可估量的損失。復雜性和隨機性是金屬疲勞過程機理的兩個重要特征，要想準確掌握金屬材料和結構的疲勞失效機理，以及如何對結構疲勞壽命進行有效的預測和評估仍是當今值得研究的問題。常用的方法有斷裂力學方法和S-N曲線法。在船舶工程領域內，主要采用S-N曲線法，其關鍵問題包括外載荷計算、應力計算、應力長短期分布及相應S-N曲線的選取這四方面。針對如何準

2、確計算應力及選取適當的S-N曲線這兩類問題，本文主要研究了熱點應力法、切口應力法及相應S-N曲線的選取，并應用熱點應力法和切口應力法研究某實船典型節(jié)點的疲勞問題。本文主要研究內容概括有下列幾個方面：
　　1）對三種熱點應力計算方法（傳統(tǒng)外推法、Dong法和1mm法）進行詳細闡述。選取對接節(jié)頭、十字接頭、艙口角隅及上建折角四種結構形式，分別采用不同網格尺寸有限元計算模型，對三種方法進行比較，分析三種方法各自的優(yōu)缺點及適用范圍。

3、>　　2）計算四種結構的切口應力，并結合試驗數據，對切口應力法做了簡單闡述，并與名義應力法和熱點應力法進行對比分析。
　　3）選取艙口角隅和上建折角這兩類典型節(jié)點作為疲勞試驗節(jié)點，設計節(jié)點實尺寸試件并完成疲勞試驗，基于不同應力范圍并結合最小二乘法和極大似然法對試驗數據進行分析處理，獲得不同結構節(jié)點的S-N曲線。
　　4）計算實船的外載荷及應力響應，對兩類典型節(jié)點，采用熱點應力法與切口應力法進行疲勞評估，再用試驗得到的S-N曲