典型船体拐角结构的疲劳评估方法研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangzhaolinghappy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
船舶与海洋结构物通是由大量的板与各种骨材、桁材焊接而成,其焊接处利用肘板等加强构件以满足强度要求,致使结构存在锋利的拐角。在受载情况下,这些拐角处存在应力集中现象,即具有奇异性(应力为无穷大),易萌生裂纹,并在交变载荷作用下不断扩展,直至结构断裂破坏,因此研究拐角区域的应力集中至关重要。(一)奇异强度理论背景研究,针对拐角处应力集中问题,考虑常用规范外插法中外插点的位置只与板厚有关或为固定值,而不取决于结构的尺寸,论文将提出无需有限元分析的简单方法。通过对奇异点处应力场特点的分析,并结合裂纹尖端场的应力函数,深入研究Williams、Gross&Mendelson、Lazzarin&Livieri等基于切口应力强度因子理论简化的应力函数,引入应用“奇异强度as”概念来计算“奇异应力”的方法,同时寻找应力分布与结构尺寸的关系,最终提出“奇异强度理论”新方法。(二)奇异强度理论核心研究,利用ANSYS数值模拟及MathCAD数据处理,基于切口应力强度理论,研究薄板135°拐角结构和直角结构的奇异性应力分布、应力集中、应力强度及结构的疲劳特性,分析得到与结构几何尺寸关联的“奇异强度”关系式,并基于此分别给定计算SIF的“奇异权函数法”和“奇异等效裂纹法”的研究方法及经验公式。进而应用Paris裂纹扩展法则进行结构奇异强度疲劳特性评估,同时结合S-N曲线分析拐角节点处的应力集中,得到与结构尺寸相关的“奇异应力集中系数”表达式。然后针对切口应力,提出可应用于有限元结果分析的“奇异应力等效取值法”。(三)奇异强度理论展望研究,分析二维结构拐角处的应力场,通过研究4种结构及不同方向上的应力分布,得到薄板结构135°拐角方案最佳。然后针对6种典型三维结构的8处拐角,分别研究在拉伸载荷工况、弯矩载荷工况及共同加载工况下激励裂纹萌生的各向应力分布,得到各种结构适用的最佳方案。为接下来将奇异强度理论应用于典型三维结构做展望性研究。
其他文献
传统发动机是利用机械凸轮机构来驱动进排气阀,由于凸轮轮廓线是固定不变的,因而其气阀升程、配气定时等配气参数也都无法改变,通常只能保证在某一工况下优化其性能。现应用
本文论述了精密工作台电控系统的结构及工作原理,它主要应用于准分子激光光刻技术中。光栅位移检测系统和闭环伺服控制系统,是由微机来控制的,它们可以通讯,以交换数据或是传递控
为探讨不同肥料运筹模式下适宜的烟叶采收时间,以NC55为材料,设置了3种肥料运筹模式,分别为:氮磷钾肥全部作基肥施用(T1);磷肥全部基施,氮肥和钾肥基追比例为7:3(T2);磷肥全
水声信道中广泛存在着多途传播效应,由多途效应导致的码间干扰是高速水声通信中的主要障碍。传统的自适应均衡技术作为对抗码间干扰的一种有效技术而被广泛采用,其原理是周期性
船体总纵极限强度的分析与计算是船舶结构设计基本任务之一,船体总纵极限强度是船体承载能力的一项重要指标,它的准确评估与预报关系到船舶的使用安全,因此寻找一个准确、便
该论文对微机电系统(MEMS)的概念、特点,微机械加工技术的种类、条件、步骤进行了介绍,分析了国内外的测量测试方法,对测量表面形貌的各种方法的优缺点进行了比较.采用扫描电
为了实现目标跟踪算法在无人机应用中的高实时性和高成功率,针对目标遮挡和目标形变量大导致的跟踪丢失问题,提出了一种基于相关滤波的改进算法,算法包含自适应位置修正机制和模型更新策略.该算法提取目标区域的方向梯度直方图特征(HOG)训练滤波器,预测下一帧的目标位置.当预测位置不满足高置信度条件时,融合颜色命名特征(CN)对位置进行修正.为了提高算法的运行效率,对融合后的特征进行主成分分析(PCA)降维处
信息时代的到来使人类社会的生产力得到了快速发展。而信息时代的焦点是信息,包括信息的获取,传递,处理,控制。传感器就具有信息的获取和传递功能。如今传感器在国民经济中的作用
该课题从研究STM仪器对振动的敏感性出发,对基于隧道效应的纳米级振动传感器的理论、技术及实现方法进行了初步的研究和探索,在此基础上研制了传感器的样机模型,进行了振动检
本文通过对荣华二采区10
期刊