船體艙段結(jié)構(gòu)疲勞評估方法研究.pdf

1、近年來,隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,國際貿(mào)易及貨物運(yùn)量不斷提高,船舶作為主要的運(yùn)輸工具其工作也日趨繁重。與此同時,船舶不斷出現(xiàn)各種各樣的事故,造成人員和經(jīng)濟(jì)損失;這些事故中,最常見也最嚴(yán)重的是以疲勞裂紋為特征的金屬結(jié)構(gòu)故障。疲勞破壞作為船舶結(jié)構(gòu)失效的主要形式之一,已引起業(yè)界廣泛重視成為研究的熱點(diǎn)。
　　本文以長江船舶設(shè)計院設(shè)計階段的1.935萬噸散貨船為研究對象,對其船體中部艙段典型結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度分別用CCS《船體結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度指南》和

2、MSC.FATIGUE疲勞軟件進(jìn)行校核,并對比分析兩者結(jié)果。試圖為MSC. Fatigue在校核船舶結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的實(shí)踐中提供運(yùn)用參考。
　　首先,本文論述了開展船舶結(jié)構(gòu)研究的重要性,特別是對疲勞的研究,提出了本課題的研究內(nèi)容,并闡述了研究意義。接著探討了疲勞強(qiáng)度評估的基本理論,并對CCS《船體結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度指南》和疲勞有限元軟件MSC.Fatigue使用的基本方法和分析步驟進(jìn)行了簡單介紹。其次,在掌握MSC系列前后處理及分析軟件的基

3、礎(chǔ)上,建立散貨船中部艙段有限元模型并計算,為后續(xù)的疲勞評估做準(zhǔn)備。在建立模型的過程中,重點(diǎn)考慮了多點(diǎn)約束和載荷施加問題。
　　本文在闡明疲勞有限元技術(shù)的基礎(chǔ)上,也嘗試性地將典型通用結(jié)構(gòu)疲勞有限元軟件MSC.Fatigue運(yùn)用于船舶結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度設(shè)計和校核實(shí)踐中。通過結(jié)合CCS《指南》的疲勞評估分析,得出該船體中部艙段的疲勞壽命分布云圖,直觀顯示出船體結(jié)構(gòu)各個部分的疲勞壽命;然后對比分析兩種方法的結(jié)果,驗(yàn)證了將MSC. Fatigue