本文關(guān)鍵詞：江海直達(dá)散貨船疲勞強度直接計算研究

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【摘要】：疲勞失效是船體結(jié)構(gòu)破壞的主要模式之一。尤其是對于大尺度船和高強度鋼船來說，疲勞問題更加嚴(yán)重。船體結(jié)構(gòu)疲勞問題在船舶行業(yè)內(nèi)引起廣泛重視。船體結(jié)構(gòu)疲勞強度評估方法的研究顯得愈發(fā)重要。 江海直達(dá)船是一種特殊船型，它不同于傳統(tǒng)的江船和海船，其航行過程要跨越江、海兩級航區(qū)，必須能夠經(jīng)受江、海兩個不同氣象水文條件對船舶結(jié)構(gòu)安全性的考驗。同時，江海直達(dá)船結(jié)構(gòu)上的特殊性——寬而扁的船體對結(jié)構(gòu)的強度和剛度都有很大影響。江海直達(dá)船在江上和海上航行時，承受不同的波浪載荷，波浪周期和波高也有很大不同。因此，有必要對江海直達(dá)船的結(jié)構(gòu)強度，特別是結(jié)構(gòu)疲勞強度進(jìn)行直接計算研究。 本文闡述了船舶結(jié)構(gòu)疲勞分析的基本理論和評估方法，重點介紹了疲勞評估直接計算法中的譜分析法；并以江海直達(dá)散貨船為研究對象，運用水動力分析方法和有限元分析方法，采用挪威船級社（DNV）的SESAM軟件系統(tǒng)對其在典型裝載狀態(tài)下的波浪誘導(dǎo)運動及波浪誘導(dǎo)載荷進(jìn)行了短期預(yù)報和長期預(yù)報，確定設(shè)計波參數(shù)；將設(shè)計波作用在整船結(jié)構(gòu)模型上，進(jìn)行整船結(jié)構(gòu)強度計算，得到全船結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力分布；以整船應(yīng)力分析結(jié)果為參照確定疲勞校核點，采用譜分析法對確定的校核點進(jìn)行疲勞強度評估，得到校核點的疲勞損傷度和疲勞壽命，并對疲勞損傷的影響因素進(jìn)行分析。 本文的計算結(jié)果對江海直達(dá)散貨船的結(jié)構(gòu)設(shè)計有一定的參考價值，，所采用的方法對其它類型船舶的疲勞強度分析有一定的借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】：江海直達(dá)船 疲勞強度 譜分析法 SESAM軟件
【學(xué)位授予單位】：浙江海洋學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U661.43;U674.134
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 目錄10-13
• 第一章 緒論13-17
• 1.1 引言13-14
• 1.2 國內(nèi)外船舶結(jié)構(gòu)疲勞強度研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 論文研究內(nèi)容與方法15-17
• 1.3.1 研究內(nèi)容15-16
• 1.3.2 研究方法16-17
• 第二章 疲勞評估的基本理論17-31
• 2.1 疲勞分析方法概述17-19
• 2.1.1 S-N 曲線法17-18
• 2.1.2 斷裂力學(xué)法18
• 2.1.3 可靠性方法18-19
• 2.2 S-N 曲線和疲勞累積損傷理論19-25
• 2.2.1 S-N 曲線19-21
• 2.2.2 Miner 線性累積損傷理論21-22
• 2.2.3 連續(xù)型載荷譜作用下的疲勞累積損傷22-24
• 2.2.4 分段連續(xù)型載荷譜作用下的疲勞累積損傷24-25
• 2.3 基于 S-Ｎ曲線的簡化計算法和直接計算法25-26
• 2.3.1 基于 S-N 曲線的簡化計算法25
• 2.3.2 基于 S-N 曲線的直接計算法25-26
• 2.4 疲勞譜分析法26-29
• 2.4.1 應(yīng)力響應(yīng)傳遞函數(shù)26
• 2.4.2 應(yīng)力響應(yīng)譜26-28
• 2.4.3 應(yīng)力范圍的短期分布28
• 2.4.4 疲勞累積損傷度計算28-29
• 2.4.5 基于 SESAM 軟件的結(jié)構(gòu)疲勞評估流程29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 第三章 江海直達(dá)散貨船波浪載荷預(yù)報31-49
• 3.1 引言31
• 3.2 船型資料及主要裝載工況31-32
• 3.3 三維水動力計算模型32-34
• 3.3.1 濕表面模型32-33
• 3.3.2 質(zhì)量模型33-34
• 3.4 計算條件和參數(shù)選擇34-37
• 3.5 波浪載荷短期預(yù)報37-42
• 3.6 波浪載荷長期預(yù)報42-48
• 3.6.1 波浪散布圖42-43
• 3.6.2 長期預(yù)報結(jié)果及分析43-48
• 3.7 本章小結(jié)48-49
• 第四章 江海直達(dá)散貨船整船結(jié)構(gòu)強度分析49-66
• 4.1 引言49-50
• 4.2 計算工況50-51
• 4.3 結(jié)構(gòu)特點51
• 4.4 整船結(jié)構(gòu)有限元模型51-55
• 4.4.1 模型范圍51-52
• 4.4.2 坐標(biāo)系和單位52
• 4.4.3 模型單元52
• 4.4.4 材料參數(shù)52-55
• 4.5 設(shè)計波參數(shù)55-57
• 4.6 邊界條件及平衡校核57-58
• 4.6.1 邊界條件57
• 4.6.2 平衡校核57-58
• 4.7 強度標(biāo)準(zhǔn)58
• 4.8 計算結(jié)果及分析58-65
• 4.9 本章小結(jié)65-66
• 第五章 江海直達(dá)散貨船疲勞強度評估66-85
• 5.1 引言66
• 5.2 疲勞校核精細(xì)有限元模型66-70
• 5.3 疲勞校核相關(guān)參數(shù)選取70-71
• 5.4 疲勞計算結(jié)果及分析71-84
• 5.4.1 熱點位置參數(shù)71-72
• 5.4.2 壓載狀態(tài)疲勞校核計算結(jié)果72-78
• 5.4.3 滿載狀態(tài)疲勞校核計算結(jié)果78-82
• 5.4.4 比較分析82-83
• 5.4.5 考慮時間分配的疲勞校核計算結(jié)果83-84
• 5.5 本章小結(jié)84-85
• 第六章 總結(jié)與展望85-87
• 6.1 總結(jié)85-86
• 6.2 創(chuàng)新點86
• 6.3 展望86-87
• 參考文獻(xiàn)87-90
• 致謝90-91
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果91

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：919479