简介:摘要疲劳破坏对工程结构和构件有重要的影响,大量的实例证明,疲劳破坏也是船舶结构破坏的主要原因。近年来,国内外开始发现并重视船舶结构的疲劳问题,并得到很多高质量的理论和研究成果,使得船舶安全性得到一定程度的提升。但由于船体构造的复杂性,以及航行环境的多变性,使得船舶的疲劳计算也相当复杂。本文主要介绍了基于S-N曲线和Palmgren-Miner线性累积损伤准则的疲劳累计损伤方法(简称S-N曲线法)以及基于Paris裂纹扩展法则的断裂力学方法(简称断裂力学法)两种宏观分析方法,并对疲劳载荷、疲劳应力、船体健康监测系统、疲劳强度评估的一般步骤做以简单介绍。
简介:摘要: 船体结构疲劳分析的直接计算方法能准确反映波浪荷载作用于船体的特性。此外,由于最直接的计算方法是通过对结构的应力响应进行有限元分析,因此这种方法能更好地反映结构的细节。但实践表明,基于谱分析的直接计算方法计算工作量较大,给实际应用带来诸多不便。鉴于谱分析法存在计算量大的问题,波法的设计方法值得考虑。该方法将 Weibull 分布的简化方法作为长期分布,将形状参数拟合按近似公式或按谱分析结果,尺度参数按规则波在船体结构应力响应中设置。识别出的波结构应力响应规律可应用于有限元分析技术中,因此设计波法具有能反映结构细节的优点,计算量相对较小。
简介:摘要:本论文致力于船体结构疲劳强度评估方法的探索与研究。疲劳是船舶运营中一个严重的问题,因此对船体结构的疲劳强度进行准确评估至关重要。本文首先回顾了当前船体结构疲劳评估方法的现状,包括传统的有限元分析和基于经验公式的方法,以及近年来的基于数据驱动的新方法。随后,本研究提出了一种基于机器学习和数据挖掘技术的创新方法,以提高船体结构疲劳强度评估的准确性和效率。通过大量实验和案例分析,我们验证了新方法的有效性,并与传统方法进行了比较。最后,本文总结了研究的主要发现,并提出了未来研究的方向,旨在为船舶工程领域提供更精确和可靠的疲劳强度评估方法。
简介:摘要:疲劳裂纹是一种船体结构中常见的损伤形式,它在船舶使用过程中可能会引发严重的安全事故。因此,对于船体结构中的疲劳裂纹进行分析和修复是非常重要的。本文将从以下几个方面进行阐述:船体结构中疲劳裂纹的成因、疲劳裂纹的检测与评估、疲劳裂纹的修复方法以及预防疲劳裂纹的措施。
简介:摘要:疲劳是船舶结构破坏的一种主要形式,其可视为材料在一定的交变应力作用下经一定循环周期不致损坏的能力。船舶在营运过程中,由于其装载状态、航行区域等条件是不断发生变化的,特别是在大风大浪等恶劣的环境中,船舶经常处于中拱、中垂交变应力状态下,这种交变载荷周期性的累积效应,会造成船舶的疲劳破坏。疲劳的一个明显特点,是材料所承受的载荷不会对其造成立即的破坏,只有在经历一定次数的载荷波动后,材料才会产生失效,这是一个循序渐进的过程。一直以来,船舶的疲劳裂纹始终是一个较为严峻的问题。
简介:摘要: 在我国快速发展过程中,船舶行业发展十分迅速, 介绍了一套基于非线性设计波法的船体结构强度评估方案,并以某深水多功能水下工程船为例:基于谱分析方法确定设计波参数;采用 DNV 船级社推出的 Wasim 这一基于 Rankine 源方法的时域线性 / 非线性船体运动与载荷预报程序,计算并获得船体在非线性设计波下的运动、载荷时历响应;采用 Fortran 编写接口程序,将 Wasim 计算得到的水动力网格上的水动压力信息,通过空间映射及插值,传递到 Patran 有限元网格上;采用 MSC.Patran/Nasrtan 这一船舶与海洋工程专业常用的有限元软件,计算获得非线性设计波下船体结构应力时历响应,可与线性设计波方法下的计算结果进行了比较。该研究验证了在船舶结构设计中考虑波浪载荷非线性影响的重要性,可为船体结构基于非线性设计波法的强度评估提供参考。