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文档简介

5.3疲劳评估的直接计算法5.3.1概述简化方法受船型限制，对各船型用直接计算1.疲劳评估的直接计算是相对于其简化方法而言。特点：1）由波浪载荷软件直接得到疲劳载荷;2）用结构有限元分析得到应力响应和应力范围.2.基于谱分析的疲劳评估方法1）应力范围的分布采用分段连续模型。每个连续分布模型对应于一个航行工况，即短期分布。一定装载，一定海况（、），一定，V一定。

疲劳载荷：2）船舶在波浪中的运动响应及载荷响应按线性理论得到。3）应力响应、应力范围通过结构有限元分析计算应力响应。对每个短期分布，用瑞利分布，统计参数（方差）用谱分析法得到。4）疲劳损伤时各短期疲劳损伤的组合，各短期损伤按分段连续模型得到。应力响应波浪载荷应力响应谱和短期分布疲劳累积和损伤S-N曲线软件有限元模型海浪谱和海况资料

3.计算过程流程图：5.3.2计算过程要点各环节以前均有介绍，综合应用。1.谱分析法----RAO，对应单位波幅应力响应----海浪谱----应力响应谱注意长峰波→短峰波

应力峰值服从瑞利分布应力范围窄带谱2.应力响应函数定义：单位波幅的应力响应方法一：时历计算，每个周期取若干个计算点,取峰值。

方法二：线性系统，复数振幅计算法前提：线性系统原理：不计阻尼，船体结构运动方程

----各运动分量幅值列向量，复数形式----各外力幅值列向量，复数形式----质量矩阵----波浪（遭遇）频率对于船体，外力即是船体湿表面水动压力的合力。

惯性力水动压力积分

代入上式：对应两个状态加载进行结构分析幅值应力RAO

3.应力响应的有限元分析（符合一般原则）1）模型建立a、全船模型b、舱段模型

2）节点选取a、必选节点(规范规定)b、筛选节点(根据应力分析结果-----粗网格分析)3）热点应力网格细化---------网格尺寸t量级嵌入式应力集中模型或独立子结构模型。

4）应力分析。（平衡状态）惯性力

5）提取应力a、热点（细化）直接取，插值(CCS规范，HCSR规范中有关插值方法的规定)b、一般情况，名义应力应力集中系数

4.平均应力修正考虑平均应力影响，采用Goodman修正。应力范围→等效应力范围平均应力对于应力比R=0的S-N曲线

----平均应力，静水载荷引起，有加载的有限元计算得到----材料抗拉极限强度修正物理意义：用代替S-N曲线中的S。5.疲劳累积损伤计算对某一海况i，航向j，V、D一定，航行时间（由海况i和航向j出现概率定海况i出现概率←海况分布表）航向用j出现概率等分原则1/12=2/12=…..，1/1230°

考虑平均应力修正后：A-----选用S-N曲线的参数A：单位时间循环次数因与不同，还需要数值计算。

对于设计寿命期

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