江海联运散货船的疲劳强度评估分析

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船舶与海洋工程结构物的破坏有很多种因素,其中疲劳为主要的破坏因素。现在造船工程中广泛接受的疲劳强度评估方法主要是基于S-N曲线和线性累积疲劳损伤的方法,即CFD(Cumulative Fatigue Damage)法。由于近几年船舶行业的蓬勃发展,很多民营的设计院大量出现,对疲劳的认知不够。CFD法存在一些不足,很多因素没有充分考虑,如载荷次序效应、初始缺陷等,疲劳评定结果对船厂有实际的指导不大。很多疲劳结构研究的学者开始研究FCP(疲劳裂纹扩展理论),并且意识到它的重要性。用FCP方法所得出的结果可以给船厂有实际的指导意义。本文分别探讨了船级社所要求的方法和基于裂纹扩展理论的疲劳寿命计算方法,并采用上述方法对江海联运散货船典型节点进行了疲劳强度分析,主要内容包括:(1)对基于S-N曲线和Miner线性累积损伤原则的船舶结构疲劳强度校核基本方法和流程进行了概述。(2)探讨了基于裂纹扩展理论的疲劳寿命计算方法。(3)针对28000DWT江海联运散货船的结构布置特点,根据CCS的《船体结构疲劳强度指南》对该船疲劳强度校核热点部位-船舶货舱区域进行了应力分析,分别对该散货船舱口角隅角焊缝和舱口角隅自由边进行了疲劳强度校核。(4)基于裂纹扩展理论,对散货船舱口角隅角焊缝焊趾表面裂纹和舱口角隅单边裂纹在随机载荷作用下的疲劳裂纹扩展进行了评估。
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