基于斷裂力學(xué)的船舶加筋板結(jié)構(gòu)低周疲勞研究.pdf

1、船舶結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度對(duì)船舶的安全性和生命力有著十分重要的意義。目前船體結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的研究成果及應(yīng)用基本都是針對(duì)高周疲勞。近年來隨著船舶主尺度的不斷加大，采用的高強(qiáng)度鋼越來越多，船舶結(jié)構(gòu)所受的應(yīng)力及變形也越來越大，使得大型船舶結(jié)構(gòu)的低周疲勞損傷問題顯得十分突出，成為大型化船舶發(fā)展中亟待解決的關(guān)鍵性問題。本文以局部應(yīng)力應(yīng)變法分析船舶加筋板結(jié)構(gòu)的低周疲勞裂紋萌生壽命；基于斷裂力學(xué)的裂紋擴(kuò)展理論，從理論上分析了板材和加筋條均含裂紋的加筋板結(jié)構(gòu)裂尖

2、處應(yīng)力強(qiáng)度因子的理論解，研究了船舶加筋板結(jié)構(gòu)裂尖處的應(yīng)力強(qiáng)度因子隨加筋條剛度和間距變化的影響規(guī)律以及其低周疲勞裂紋擴(kuò)展壽命，以期為能正確預(yù)報(bào)船體結(jié)構(gòu)的低周疲勞壽命提供一定的參考依據(jù)。本文主要做了如下工作：
　?。?）系統(tǒng)歸納和總結(jié)了船舶低周疲勞問題的研究概況，從斷裂力學(xué)的角度研究船舶結(jié)構(gòu)的疲勞裂紋擴(kuò)展壽命及其影響因素研究并對(duì)其理論基礎(chǔ)進(jìn)行簡單的介紹。
　?。?）采用局部應(yīng)力應(yīng)變法，結(jié)合損傷力學(xué)理論分析了船舶加筋板結(jié)構(gòu)的低周疲

3、勞裂紋萌生壽命，并用MSC.Fatigue進(jìn)行疲勞分析計(jì)算。
　?。?）基于Paris位移公式、復(fù)變應(yīng)力函數(shù)和變分原理對(duì)加筋條和板材均出現(xiàn)裂紋的船舶加筋板結(jié)構(gòu)進(jìn)行線彈性斷裂分析，理論上建立了加筋條和板材均含有裂紋的船舶加筋板結(jié)構(gòu)在裂紋尖端處應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算方法。
　　（4）分析含裂紋損傷的有限寬船舶加筋板結(jié)構(gòu)裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子隨筋條間距和剛度的變化規(guī)律，研究了加筋板止裂特性。
　?。?）運(yùn)用虛擬裂紋閉合技術(shù)（VCC