船舶结构疲劳强度分析中的几个问题_图文

1、 卷 第 期 总第 期 郭 爱 宾 等 船 舶 结构 疲 劳 强 度 分析 中 的 几 个 问 题 。 侧 纵 骨 用 的 是 普通钢 航 行 , 。 年 没 发 现 裂 缝 而 第 二 代超 大 型 油 船 舷 侧 纵 骨改 用 高 强 度 合 金钢 , 。 和 所 以 为 了 更 好 地 在 船 体 结 构 上 采 用 高 强 度合 金 钢 疲 劳 强 度 分 析 是很 重 要 的 , 现 以 第 二 代 某 超 大 型 油 船 为 例 按 上 面 介 绍方 法 分 析 其 舷 侧 纵 骨 和 甲板 纵 骨 的 疲 劳 强 度 该船 的 主 。 要 数据 如 下 船型 压载 吃水 , ,

2、主尺度 , , 只 , 质性 矩 方 形 系数 油 舱 长度 , 中和 轴 到 甲板 和 船 底 距 离 翼 舱 和 中间油舱 宽 度 舷侧 纵 骨 舷侧横 材 又 , , 舷 侧 纵 骨 间距 距 横 梁 间距 舷 侧板 厚 甲板 纵 骨 甲板 纵骨 间距 距 甲板 板 厚 合金 钢 普通钢 执 合金钢 合金 钢 舷侧 横 材复 板 上 加 强 筋 甲板 横 梁 中 间油 舱 甲板横 梁复 板 上 加 强 筋 普通 钢 普通 钢 合金钢 从 基 线算起 弓 曰 严 哭 塞 匕 口勺 址 又 述 溯 珊 俐 斌 在 。 不一一 甲一 亚 图 甲板 板 厚 , 甲板 纵 骨 又 一 汗 加眯 月

3、 丫 么 “ 汀 ” “ 徘 甲 “ 板横梁 , 图 舷 侧纵 骨 节 点 尺 寸 甲板 纵 骨 节 点尺 寸 。 选 定 分 析 的 舷 侧 纵 骨 和 甲板 纵 骨 的 位 置 和 详 细 尺 寸 见 图 根 据 国 际 船 级社 有 关 船体 总 纵 强 度 标 准 的统 一 要 求 浪 弯矩 分 别 为 何议 几 , , 和图 , 可 以 算 得 其 在 船 中处 中拱 和 中垂 的波 一 “ 在 我 们选 定 的舷 侧 纵 骨 上 由 中拱 和 中垂 弯 矩 引 起 的应 力 分别 为 占 , 舀 , 一 。 当 概率 取 , 一“ 时 波 浪高 度为 士 , , , 根 据舷 侧水

4、 压 高 度 可 算 出 作 用 在 舷侧 纵 骨 上 的 局 部 外 压 , 。 为 了计 算 热 点 应力 割 出 高 长 。 。 和宽 的一 段 结 构 用 有 限元 法 取 。 。 个节点 。 , 个 平 面 元 对 割 出 一 段结 构 进行计 算 变 形 后 计 算模 型 见 图 。 应 力 幅值 为 加上 总 弯 曲应 力 最 大 应 力 幅 值 , 一 , 按式 , 代入后 得 宁 , © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 中 国 造 吕

5、。 船 学 术论 文 按式 用 , , 令设 计 寿 命 为 一 , 。 , 得 , 类 曲线 失效 概 率 为 , 则 舷 侧 纵 骨 节 点 的疲 劳 累积 损 伤 量 式 按 为 其 疲 劳寿 命 为 在 甲板 纵 骨 上 由于 船体 梁 总 纵 弯 曲 引 起 的 中拱 和 中 垂应 力 分别 为 鲡 几 用 类似 于 图 应 力 集 中系数为 一 的计 算 模 型 求 得 。 , 故 计 算应 力 幅 甲板 纵 骨 节 点 值 二 为 , , , 的疲 劳 累积 损 伤 量 际情 况 是 运 营 , , 按式 为 。 其 疲 劳 寿命 为 实 , 年后 在 舷侧 纵骨 处 。 发 现

6、 裂 纹 而 甲板 纵 骨 处 设 发 现 裂 纹 图 舷 侧纵 骨 节 点 变 形 后 的有 限元计 算 模 型 说 明与计 算 结 果 是 较 吻 合 的 六 作 用 在 船体 结 构 上 应 力幅 值 长 期 分 布 的 艘 船数据 回 归 的 公 式 泞 一 , 结 论 分 布 的 形 状参 数 宁 对 疲 劳 寿 命 影 响 较 大 我 们 用 , , 一 , 可 供估 算疲劳 寿命 时 使用 。 。 在 计算 结 构 疲 劳 累积 损 伤 时 所 用 的 外 力 发 生 次数 应 与其 对 应 的应 力 幅 值 的 极 值 相 匹 配 在 用 有 限元 法 计算 热 点 应 力 和

7、 切 口 应 力 时应 注 意 网 格大 小 和 计算方 法 用 一 , 。 曲线简 化 方 法计 算疲 劳寿 命 时 虽 方 法 简 单 但若 一 些 数 据 用 得 不 适 当 还 是 不 能得 到 符 合 , , 。 实 际 情 况 的结 果 参 考 文 献 , , 一 一 , , 一 , 一 , , 徐 颧 疲 劳强 度设 计 北 京 机械 工 业 出 版社 , , , , , 晒 一 一 , 一 , , , 黄 祥 鹿 邵 文 蛟 等 疲 劳 分 析 中所 需 要 的 外 力 研 究报 告 , 中国船 级 社 上 海 规 范研 究 所 , , , , , 邵文蛟 郭爱宾 , 船舶 强 度分析 中的 几个 问 题 上 海 交 通 大 学学 报 , , , 压 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 卷 第 期 总第 , 期 郭 爱 宾等 船舶结 构 疲 劳 强 度分析 中 的 几 个 问 题 , , , 一 一 , , , , , , , 泞 , , , , , , 作 者 简 介 娜爱宾 邵文 蛟 男 工 程师 男 研究 员 , , 。 上 海 交 通大 学 硕 士 生 。 通 讯地 址 上 海 市 浦 东 大 道 。 号