【摘要】：目前,國內(nèi)外對船體與海洋結(jié)構(gòu)物疲勞強度評估方法研究十分廣泛深入,多種疲勞評估常用方法已趨于成熟。但這些方法的研究對象主要為常規(guī)船舶,對于具有復雜艙室結(jié)構(gòu)的艦船,并沒有一套完整的疲勞強度評估方法與之相對應,相應的設計依據(jù)也很少。相比于散貨船、油船等常規(guī)船舶,復雜艙室船船體結(jié)構(gòu)復雜、航行工況多樣,疲勞問題尤為突出。本文以某復雜艙室船為例,探討適用于復雜艙室船結(jié)構(gòu)疲勞強度評估的方法。主要研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面:1)詳細對比分析《水面艦艇結(jié)構(gòu)設計計算方法》(GJB/Z 119-99)(以下簡稱“GJB規(guī)范”)、CCS船級社《船體結(jié)構(gòu)疲勞強度指南》2014版規(guī)范(以下簡稱“CCS規(guī)范”)、DNV 船級社《Fatigue Assessment of Ship Structures》2010 版規(guī)范(以下簡稱“DNV 規(guī)范”)和 BV 船級社《Rules for the Classification of Military Ships》規(guī)范(以下簡稱“BV 規(guī)范”)中疲勞強度評估簡化方法的異同。探討將四種規(guī)范簡化計算法引入到復雜艙室船船體結(jié)構(gòu)疲勞強度評估中的可行性。2)復雜艙室船船體結(jié)構(gòu)復雜,航行工況多樣,典型節(jié)點眾多,需要考慮的疲勞校核部位相應增多。針對疲勞校核部位選取的問題,本文提出基于譜分析的有限元基本網(wǎng)格疲勞熱點篩選方法,確定目標船疲勞問題嚴重的節(jié)點位置,并采用譜分析法對篩選位置進行細化節(jié)點的疲勞強度評估。3)采用基于設計波的直接計算法對目標船校核位置的疲勞損傷度進行計算,將結(jié)果與譜分析計算結(jié)果對比分析,探討設計波法在復雜艙室船疲勞強度評估中的應用。4)采用斷裂力學法對目標船典型焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命進行計算,從不同初始裂紋尺寸下計算結(jié)果的對比分析中,得出初始裂紋尺寸衡準,并探討斷裂力學法在復雜艙室船焊接結(jié)構(gòu)疲勞評估中的應用。5)將各評估方法的計算結(jié)果對比分析,綜合考慮各方法的優(yōu)缺點,最終提出適用于復雜艙室船疲勞強度校核的綜合性方法。
【圖文】：

慮的典型節(jié)點個數(shù)多，疲勞校核部位的選取較為困難。復雜艙室船的典型節(jié)點中，很都為超規(guī)范節(jié)點形式，規(guī)范中現(xiàn)有的Ｓ－Ｎ曲線并不適用。散貨船、油船、集裝箱船等規(guī)船型結(jié)構(gòu)形式簡單，規(guī)范中對其疲勞強度評估節(jié)點位置有比較全面的規(guī)定，校核中Ｓ－Ｎ曲線也可以從規(guī)范現(xiàn)有的Ｓ－Ｎ曲線中選取。圖１．１－１．４列出了復雜艙室船、散貨船、逡逑油船和集裝箱船的典型橫剖面圖，可以直觀地看出四種船型結(jié)構(gòu)上存在很大區(qū)別。逡逑２）散貨船、油船和集裝箱船等常規(guī)船舶具有較短的上層建筑結(jié)構(gòu)，其參與船體總逡逑縱強度的程度較小，，不易產(chǎn)生疲勞破壞，通常不重點考慮該部位的疲勞性能。而復雜室船具有長上層建筑結(jié)構(gòu)（上建長度一般大于％邋），長上建結(jié)構(gòu)參與船體總縱強度的逡逑程度很大，疲勞問題十分突出。逡逑３）復雜艙室船具有壓載水艙、飲用水艙、洗滌水艙、燃油艙等眾多液貨艙，裝載逡逑工況多樣，在船體結(jié)構(gòu)疲勞強度評估時，需要分別考慮多種裝載工況的結(jié)構(gòu)疲勞損傷度將各損傷度分量組合，獲得疲勞累積損傷度。逡逑、‘．＾邐邐７邐１逡逑邐

邐邋ｊ逡逑圖１．３油船典型橫剖面邐圖１．４集裝箱船典型橫剖面逡逑１．４本文主要研究內(nèi)容逡逑本文研究了復雜艙室船結(jié)構(gòu)疲勞強度評估的簡化算法、譜分析法、設計波法和斷裂逡逑力學法，探討幾種疲勞評估方法應用到復雜艙室船疲勞校核中的可行性，研究出一套針逡逑對復雜艙室船疲勞強度評估的適用性方法［５４］。主要研究內(nèi)容包括以下幾方面：逡逑１）
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U674.70

【參考文獻】

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本文編號：2620012