疲勞壽命預(yù)報(bào)統(tǒng)一方法在船舶結(jié)構(gòu)多裂紋問(wèn)題中的應(yīng)用.pdf

1、隨著物理微裂紋在工程金屬材料中的發(fā)現(xiàn)以及彈塑性斷裂力學(xué)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到基于斷裂力學(xué)的疲勞裂紋擴(kuò)展理論是比基于S-N曲線的累積損傷方法更能體現(xiàn)結(jié)構(gòu)疲勞的本質(zhì)。 當(dāng)前在將疲勞裂紋擴(kuò)展理論運(yùn)用到船舶結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度校核上，已初步建立起一種綜合考慮多個(gè)影響裂紋擴(kuò)展的參數(shù)，并可以將各種特例包容進(jìn)去的普適數(shù)學(xué)模型的疲勞裂紋壽命預(yù)報(bào)統(tǒng)一方法。由于該預(yù)報(bào)統(tǒng)一方法是在單裂紋基礎(chǔ)上建立起來(lái)的，實(shí)際中，船舶結(jié)構(gòu)有時(shí)是含有多裂紋的情況，如何將預(yù)報(bào)統(tǒng)

2、一方法運(yùn)用到對(duì)含多裂紋船舶結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)報(bào)，是一個(gè)急待解決的問(wèn)題。由于目前國(guó)內(nèi)外對(duì)多裂紋的研究還是處于初期階段，而船舶領(lǐng)域?qū)Χ嗔鸭y的研究更是少有報(bào)道，隨著高強(qiáng)度鋼在船舶上的廣泛使用和船舶的老齡化，對(duì)含有多裂紋的船舶結(jié)構(gòu)的疲勞壽命預(yù)報(bào)顯得特別重要。 本文以船舶工業(yè)國(guó)防科技應(yīng)用、基礎(chǔ)研究基金項(xiàng)目“艦船疲勞壽命預(yù)報(bào)的統(tǒng)一方法研究”為背景，從疲勞壽命預(yù)報(bào)統(tǒng)一方法出發(fā)，分析了將該方法運(yùn)用到含多裂紋船舶結(jié)構(gòu)中應(yīng)解決的問(wèn)題。提出了一種利用有限

3、元數(shù)值擬合求解多表面裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子的方法，通過(guò)干擾系數(shù) 分析了多裂紋間的相互干擾影響，并在對(duì)單表面裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子的統(tǒng)一表達(dá)式分析的基礎(chǔ)上，探討了建立多表面裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子的統(tǒng)一表達(dá)形式。本文利用表面裂紋統(tǒng)一擴(kuò)展率，通過(guò)建立多變量?jī)?yōu)化目標(biāo)函數(shù)： 　對(duì)多裂紋的擴(kuò)展進(jìn)行了分析。作者認(rèn)為在對(duì)多裂紋的構(gòu)件的疲勞壽命預(yù)測(cè)時(shí)，不能僅用單裂紋斷裂準(zhǔn)則，應(yīng)該同時(shí)運(yùn)用斷裂準(zhǔn)則和裂紋連通準(zhǔn)則，對(duì)這些準(zhǔn)則做了介紹，并提出一種塑性區(qū)修正模型。 本文