大型小水線面雙體船結(jié)構(gòu)疲勞強度分析.pdf

1、與常規(guī)單體船相比，小水線面雙體船（以下簡稱 SWATH）船體結(jié)構(gòu)特殊，波浪載荷復雜，疲勞問題尤為突出。近年來隨著SWATH向大型化發(fā)展以及高強度鋼的大量使用，更加劇了其連接橋部位以及主船體橫構(gòu)件的疲勞問題。目前，國內(nèi)外關(guān)于大型SWATH的相關(guān)規(guī)范和研究十分有限，相應的抗疲勞設計依據(jù)很少。本文以某大型SWATH為例，探討了SWATH船疲勞強度分析方法。主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面：
　　1）對CCS船級社《小水線面雙體船指南》200

2、5版中疲勞載荷的簡化計算及簡化載荷作用下應力響應的有限元直接計算方法進行研究。對比分析了 CCS船級社《船體結(jié)構(gòu)疲勞強度指南》2015版（以下簡稱CCS規(guī)范）、DNV船級社《Fatigue Assessment of ship structure》2014版（以下簡稱DNV規(guī)范）和ABS船級社《Rules for Building and Classing Steel Vessels》2015版（以下簡稱ABS規(guī)范）中疲勞強度評估簡化方

3、法的異同，探討了各規(guī)范中的簡化評估方法在大型SWATH疲勞強度評估中的適用性。
　　2）針對SWATH典型節(jié)點眾多，疲勞校核部位難以確定的問題，提出一種基于熱點應力集中系數(shù)和名義應力有限元直接計算的基本網(wǎng)格疲勞校核部位篩選方法。并采用基于波浪載荷直接計算的譜分析法對大型SWATH進行疲勞強度評估，對譜分析法評估過程中的計算流程和關(guān)鍵參數(shù)進行了探討。
　　3）濕甲板砰擊是SWATH船特有的砰擊模式，對疲勞強度的影響不可忽視。本

4、文基于海浪譜對船體與波浪在不規(guī)則波下的相對運動進行了時域分析，并根據(jù)濕甲板砰擊條件進行了砰擊發(fā)生情況統(tǒng)計分析。借鑒相關(guān)文獻對砰擊壓力時空分布和峰值特性進行計算，并進行了砰擊載荷作用下結(jié)構(gòu)動態(tài)響應分析，給出了一種局部砰擊載荷和波浪載荷聯(lián)合作用下結(jié)構(gòu)應力響應時歷的計算方法，最后采用雨流計數(shù)法結(jié)合各海況的出現(xiàn)概率和累積損傷理論計算得到目標船壽命期內(nèi)的累積損傷度。
　　4）針對大型SWATH船連接橋結(jié)構(gòu)疲勞問題嚴重的情況，本文提出一種基于