高低频组合应力作用下结构疲劳强度研究

发布时间：2024-03-10 11:00

　　近年来,不断推出大型船舶,其结构的固有频率已达到很低的水平(4rad/s),在一些海况中会导致船体结构发生共振。在应力响应谱中,出现明显的双峰形式,大大地增加了结构热点应力范围,造成较严重的疲劳破坏。本文主要针对高低频组合应力作用下船体结构产生的疲劳问题,研究了弹性船体高低频载荷预报方法与高低频组合应力作用下船体结构疲劳强度评估方法。本文的主要研究内容如下:1)研究了集装箱船剖面特征参数的计算方法。将集装箱船简化为槽型薄壁梁,结合槽型薄壁梁截面弯曲切应力分布规律,推导了槽型薄壁梁截面的弯曲中心及扭转中心计算公式,获取了船体梁截面的剖面信息。进而采用迁移矩阵法计算船体结构的模态。同时采用有限元法计算船体结构的模态,对两种结果的差异性进行了分析。2)研究了高低频载荷的计算方法。基于三维频域水弹性理论,分析了船体的载荷特性。为了保证载荷数值仿真的准确性,分析了水动力系数、高低频载荷的网格收敛。探讨了阻尼系数、航速、浪向等因素对高低频载荷的影响。3)研究了高低频组合应力作用下的船体结构疲劳强度评估频域与时域方法。提出了一种基于等效双频波模型的组合应力疲劳评估时域分析方法,分析了高低频应力成分的...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1大湖型矿砂船

图1.1大湖型矿砂船图1.2垂向弯矩的RAO水弹性理论的发展可总结为四个阶段，二维到三维，线性到非线性每一部分理有很多学者研究，例如，bishop和priceξ1977ο首次提出适用于弹性船舶对称响应的二维线性水弹性理论[18]，经实际工程分析，可应用于船舶在波....

图1.2垂向弯矩的RAO水弹性理论的发展可总结为四个阶段，二维到三维，线性到非线性每一部分理论

图1.1大湖型矿砂船图1.2垂向弯矩的RAO水弹性理论的发展可总结为四个阶段，二维到三维，线性到非线性每一部分理有很多学者研究，例如，bishop和priceξ1977ο首次提出适用于弹性船舶对称响应的二维线性水弹性理论[18]，经实际工程分析，可应用于船舶在波....

图2.1弯扭中心重合证明过程图

(a)(b)(c)图2.1弯扭中心重合证明过程图假设横向力作用在槽型薄壁结构的形心处，此时只发生弯曲不扭转如下图所示

图2.2剪应力分布及剪力合成示意图

(a)(b)(c)图2.2剪应力分布及剪力合成示意图切应力的分布如下图(a)所示，在A点和E点处，0左翼缘和右翼缘弯曲切

本文编号：3924695