本文關(guān)鍵詞：船舶結(jié)構(gòu)疲勞評估及其應力分析方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：疲勞失效是船舶結(jié)構(gòu)的主要破壞模式之一。隨著高強度鋼在船體結(jié)構(gòu)中被廣泛采用以及船舶的日趨大型化，船體結(jié)構(gòu)的疲勞強度評估顯得愈發(fā)重要。本文闡述了船體結(jié)構(gòu)疲勞評估的基本原理和基本方法，詳細討論了疲勞強度校核的簡化方法，并對幾個船級社的做法進行了比較分析。在此基礎(chǔ)上，對用于船舶疲勞評估的應力分析方法做了重點研究。 本文主要包括下述四個方面的具體內(nèi)容： 1．疲勞分析的理論基礎(chǔ)和研究方法 闡述船舶結(jié)構(gòu)疲勞分析的理論基礎(chǔ)和基本方法，重點討論S-N曲線法的基本原理、分析步驟和相應的特點。 2．疲勞評估的簡化方法 詳細討論疲勞評估簡化方法的一般原理及主要步驟，，對不同船級社的疲勞評估方法進行對比分析，研究造成各方法之間差別的原因。其中重點對各船級社的水平波浪彎矩，舷外海水動壓力做了比較研究。 3．應力分析方法 討論名義應力法、熱點應力法和切口應力法的原理及優(yōu)缺點，重點對名義應力法和熱點應力法進行了比較分析。 利用多種有限元模型和多種插值方法計算了一簡單的典型節(jié)點的熱點應力，在此基礎(chǔ)上重點研究了利用有限元法進行熱點應力計算時的建模原則和確定熱點應力的插值方法，得出了相應的結(jié)論和建議。 利用ANSYS對一典型的船體結(jié)構(gòu)疲勞節(jié)點進行了變參數(shù)分析，比較不同加強方式和結(jié)構(gòu)尺寸對熱點應力的影響程度。對典型節(jié)點的疲勞性能有了較深入的了解，也對有限元方法用于疲勞應力分析的實施做了有意義的工作和切合實際的評判。 4．影響船體疲勞強度的因素及改善疲勞性能的措施。
【關(guān)鍵詞】：疲勞評估 S-N曲線 簡化方法 船體結(jié)構(gòu) 熱點應力 有限元分析
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：U661
【目錄】：

• 1 引言8-13
• 1.1 關(guān)于疲勞強度8-9
• 1.2 船體結(jié)構(gòu)疲勞強度及其分析方法9-10
• 1.3 船體結(jié)構(gòu)疲勞強度校核的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.4 本文的研究內(nèi)容12-13
• 2 船體結(jié)構(gòu)疲勞強度校核的理論基礎(chǔ)及基本方法13-21
• 2.1 疲勞累積損傷13
• 2.2 S-N曲線13-18
• 2.2.1 基于試驗的S-N曲線13-14
• 2.2.2 雙對數(shù)坐標下的S-N曲線14-16
• 2.2.3 各船級社所使用的S-N曲線16-18
• 2.3 應力范圍的長期分布18-19
• 2.3.1 應力范圍的Weibull分布模型18-19
• 2.3.2 應力范圍的分段連續(xù)型分布模型19
• 2.4 船體結(jié)構(gòu)疲勞強度校核的基本方法19-21
• 2.4.1 直接計算方法19-20
• 2.4.2 簡化方法20-21
• 3 船體結(jié)構(gòu)疲勞強度校核的簡化方法21-34
• 3.1 概述21-22
• 3.2 疲勞載荷計算22-30
• 3.2.1 船體梁的波浪誘導總彎矩的計算23-25
• 3.2.2 海水動壓力的計算25-29
• 3.2.3 艙內(nèi)貨物壓力的計算29-30
• 3.3 應力范圍計算30-32
• 3.3.1 總體應力范圍的計算30-31
• 3.3.2 局部應力范圍的計算31-32
• 3.3.3 設(shè)計應力范圍的合成32
• 3.4 疲勞累積損傷度計算32-34
• 4 關(guān)于疲勞應力的一些討論34-42
• 4.1 應力的三種類型34-37
• 4.1.1 名義應力和名義應力法34-35
• 4.1.2 熱點應力和熱點應力法35-36
• 4.1.3 切口應力36-37
• 4.2 名義應力法與熱點應力法的比較37-38
• 4.3 利用有限元法進行疲勞應力分析38-39
• 4.4 Weibull形狀參數(shù)的影響39-42
• 5 影響疲勞強度的若干因素及一般處理方法42-50
• 5.1 平均應力的影響42-45
• 5.2 殘余應力的影響45-46
• 5.3 腐蝕環(huán)境的影響46-47
• 5.4 制造工藝的影響47
• 5.5 板厚的影響47-48
• 5.6 節(jié)點疲勞性能優(yōu)化48-50
• 5.6.1 型材連接形式48
• 5.6.2 型材形式的選取48-49
• 5.6.3 控制疲勞應力水平的方法49-50
• 6 熱點應力法的進一步研究50-73
• 6.1 概述50-52
• 6.2 有限元模型及插值方法的比較研究52-63
• 6.2.1 計算模型及方法52-54
• 6.2.2 計算結(jié)果54-60
• 6.2.3 討論及建議60-63
• 6.3 對一典型的船舶結(jié)構(gòu)節(jié)點的研究63-71
• 6.3.1 驗證熱點應力計算方法65-66
• 6.3.2 比較補板偏心影響的計算66-67
• 6.3.3 典型節(jié)點的計算結(jié)果及討論67-71
• 6.4 熱點應力法的S-N曲線71
• 6.5 關(guān)于疲勞節(jié)點71-73
• 7 結(jié)論與展望73-75
• 7.1 總結(jié)和結(jié)論73
• 7.2 進一步工作展望73-75
• 參考文獻75-77
• 發(fā)表或待發(fā)表的論文和參加的科研項目77-78
• 致謝78-80

【引證文獻】

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7 王忠;基于熱點應力法的轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵部件疲勞壽命研究[D];西南交通大學;2006年

8 劉靜辰;穿浪雙體船結(jié)構(gòu)疲勞強度評估[D];哈爾濱工程大學;2007年

9 胡豐梁;潛艇結(jié)構(gòu)的疲勞分析[D];武漢理工大學;2007年

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  本文關(guān)鍵詞：船舶結(jié)構(gòu)疲勞評估及其應力分析方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：455228