原创《船舶结构疲劳强度评估方法》：关于免费疲劳强度论文范文在这里免费下载与阅读,为您的疲劳强度相关论文写作提供资料。
摘 要：船舶结构疲劳强度评估其实是船舶力学研究的一个主要的方面之一,并且由于船舶在远洋航海中发挥着重要的作用,所以本文主要是对船舶结构疲劳强度评估方法进行了研究与分析.
关键词：船舶结构 疲劳强度 评估方法 研究
1.引言
船舶在使用的过程中,疲劳破坏一直是影响船舶使用寿命的主要原因之一,并且也是使得船舶出现结构性问题的主要模式,并且随着船舶业的不断发展,船舶结构的疲劳断裂问题一直是造船专业和造船业研究与分析的重点.随着近几年来我国社会经济与人们生活的不断发展与进步,造船业的发展也是比较快的,经济的发展促进了造船技术的不断进步,所以这就使得在对船舶疲劳破坏问题的研究上就出现了许多的观点,船舶结构疲劳强度评估方法和理论也在不断的更新.但是在实际的生活中,我们从船舶结构疲劳强度评估方法的实用性来看,现在社会人们对船舶结构疲劳强度评估所采用的方法主要是简化方法、谱分析方法、设计波法、断裂力学方法以及概率S-N曲线方法和概率断裂力学的方法.所以本文就主要对这些方法进行了解释和说明,希望能够为人们在实际的生活中应用这些方法来评估船舶结构疲劳强度提供一些借鉴作用.
2.船舶结构出现疲劳的原因
我们所说的船舶结构出现疲劳其实主要是由于船舶在使用的过程中出现微裂纹以及这些微裂纹出现了扩展的过程.微裂纹的出现主要是由于船舶在使用的过程中船体的各种各样的构件是会承受各种各样的载荷所引起的交变应力,并且船舶在使用的过程中并不是船体的每个构件都是完美的,没有一丝的缺陷的,有可能会存在例如气泡、夹层等等一些问题.由于这些问题的存在,一旦当船舶的交变应力超过船体所能承受的限度的时候,船体的构件应力就会在最大的区域内的一些问题就会导致微裂纹的出现.并且由于微裂纹的尖端处的应力是比较集中的,并且随着应力循环次数的不断增加,微裂纹就会不断的扩展,如果微裂纹一旦达到了一定的面积的话,船体的构件就会发生脆性断裂.
3.船舶结构疲劳强度评估的简化方法
（1）船舶结构疲劳强度评估简化方法的基本体系.
我们在对船舶结构疲劳强度进行评估的时候,一般所采用的简单方法主要是选择满载和压载这两种船舶的装载状态来对船舶结构疲劳强度来进行评估,并且我们在对工况进行计算的时候主要是通过这两种状态来进行计算的.我们在通过压载的状态来计算工况的时候我们是要考虑到一种或者是多种的工况的,例如,ABS其实主要是考虑和计算10种装载的工况数的,DNV、CCS、CSR等则主要是要考虑和计算到满载和压载的工况数的.我们计算出来的每一个工况数之后,我们都要利用经验和公式来不断的计算出在每一个工况数对应之下的某一超越概率水平下的波浪诱导载荷值和运动响应值,然后我们就需要计算出由于船体的运动使得船上所装载的货物对船体的动载荷的影响.但是我们在实际进行计算的过程中,我们其实首先是要计算船体的梁载荷诱导的船体梁应力,然后我们还要计算由于外部的水动压力以及船体的运动使得的船体内部所装载的货物由于惯性力等一些局部的载荷所产生的局部的壓力.最后,我们要对船体的梁应力和一些船体的局部应力进行组合,这样才能够计算出一个参考的应力.我们计算出参考应力之后,并且我们还要根据参考应力以及参考应力所对应的概率水平,经过这样的计算,我们就可以对应力的长期分布范围有一些数值的表现,然后我们就可以根据S-N曲线及Miner线性的累积损伤理论,就可以得出船舶结构疲劳累积损伤度了,这样就对船舶结构疲劳强度有一个评估了.
（2）船体梁应力.
我们在使用船舶的时候都应该考虑到船体梁应力,其实主要是考虑船体梁垂向弯矩及水平弯矩诱导的船体梁应力.我们在计算波浪诱导的垂向弯矩的时候一般都是使用IACS推荐的计算公式,但是我们在计算的时候是有一定的差距的.并且由于使用的计算方式的不同,对船体梁应力计算之后,船体梁应力的组合方式也是不同的.
4.船舶结构疲劳强度评估的谱分析方法
（1）船舶疲劳的载荷.
我们在对船舶结构疲劳强度进行评估的时候,对于船舶疲劳的载荷的计算是十分重要的,尤其是在直接的计算方法之中.现在,我们对船舶疲劳载荷的计算方法主要是线2D切片法和线3D方法.其中我们在计算船舶疲劳载荷的时候使用2D切片法是能够较好的反映和预报波浪的载荷的,而且与3D方法相比较是比较的节省时间和节省精力,但是我们在使用谱分析方法来进行评估的时候,我们是需要对波长与浪向所组合的载荷进行大量的计算和预报,这就浪费了大量的时间与精力,在这一方面我们是使用2D切片法的效果是比较好的.我们在对船舶结构疲劳腔骨进行评估的时候使用3D方法,这主要是由于3D方法对于计算一些有航速、载荷分布沿船长方向有变化的船体水动力问题方面发挥着较好的效果.但是在实际的使用的过程中,3D方法与2D切片法相比,3D方法是比较实用的.但是由于我们在使用谱分析方法来对船舶结构疲劳强度进行评估的时候,我们要计算载荷之间的相位关系,而且也要注意到非线性波浪载荷对疲劳损伤的影响.但是由于现在学者以及社会的应用方面对非线性波浪载荷,特别是对砰击响应后的合成载荷对船舶结构疲劳损伤影响的研究和分析是没有一些成熟的理论来进行支持的,并且学者对这方面的工作是处于一个起步的阶段的,所以这就使得计算出来的结果是存在着一定的差异的.所以,现在我们对船舶结构疲劳强度的评估方法其实主要是要以线性波浪载荷为基础来不断的发展船舶结构疲劳强度评估的方法.
（2）疲劳应力的计算、短期预报以及长期预报.
我们在对船舶结构疲劳强度进行评估的时候使用谱分析的方法,首先是我们要对船舶疲劳的载荷进行分析与计算,然后我们就应该对船舶的疲劳应力、短期预报和长期预报进行分析与研究.例如,我们在对船舶的疲劳应力进行计算的时候主要是包括结构的模型化分析、载荷的施加以及应力的分析.我们对结构模型的分析主要是要考虑到计算应力集中,并且我们还需要用细网格或者是局部细化的技术来计算应力.
疲劳强度论文参考资料：
结论：船舶结构疲劳强度评估方法为适合不知如何写疲劳强度方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于疲劳强度计算论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
