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《基于斷裂力學(xué)的某鋼船船艏結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)報》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文基于斷裂力學(xué)的某鋼船船艏結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)報THEFATIGUELIFEPREDICTIONOFTHEBOWSTRUCTUREOFASTEELSHIPBASEDONFRACTUREMECHANICS張超哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年6月中國圖書分類號：TU339學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：624.014密級：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文基于斷裂力學(xué)的某鋼船船艏結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)報碩士研究生：張超導(dǎo)師：邊文鳳教授申請學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：結(jié)構(gòu)工程所在單位：土木工程系答辯日期：2015年6月授予學(xué)位單位：哈爾
2、濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex：TU339U.D.C.:624.014DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHEFATIGUELIFEPREDICTIONOFTHEBOWSTRUCTUREOFASTEELSHIPBASEDONFRACTUREMECHANICSCandidate：ZhangChaoSupervisor：Prof.WenfengBianAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpe
3、ciality：StructureEngineeringAffiliation：DepartmentofCivilEngineeringDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要船舶結(jié)構(gòu)破壞的模式有多種，疲勞破壞是主要破壞模式之一。船舶結(jié)構(gòu)長期處于交變載荷作用下，一些典型部位會存在較大的應(yīng)力集中，進(jìn)而產(chǎn)生嚴(yán)重的疲勞問題。因此，對船舶結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞校核完成
4、壽命評估已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。目前的疲勞壽命評估方法主要有兩種：一種是基于S-N曲線和Miner線性累積損傷理論的傳統(tǒng)S-N曲線法；另一種是基于裂紋擴(kuò)展理論的斷裂力學(xué)方法。S-N曲線法的不足是未考慮材料的初始缺陷，因此應(yīng)用疲勞裂紋擴(kuò)展理論對結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞壽命評估就成為發(fā)展的主方向。本文基于疲勞裂紋擴(kuò)展理論對船艏結(jié)構(gòu)進(jìn)行了疲勞壽命的預(yù)報，主要包括以下幾方面的工作。首先，以船艏結(jié)構(gòu)為研究對象，運(yùn)用有限元分析軟件MSC.PATRAN建立船艏結(jié)構(gòu)的有限元模型，完成載荷的施加，并對其進(jìn)行靜力分析。通過對結(jié)果的分析
5、，獲得應(yīng)力集中的區(qū)域，確定需要進(jìn)行疲勞校核的部位，對確定的疲勞裂紋進(jìn)行有限元的精細(xì)化建模，為進(jìn)一步的疲勞壽命的評估提供有限元分析結(jié)果和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。然后，完成船艏模型疲勞斷裂參量的定義，包括裂紋斷裂模式的確定，應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算，斷裂判據(jù)的選取，裂紋擴(kuò)展速率公式的選取以及含初始裂紋結(jié)構(gòu)的疲勞壽命的估算過程，為進(jìn)行結(jié)構(gòu)的疲勞壽命分析提供了理論基礎(chǔ)。最后，基于疲勞裂紋擴(kuò)展理論，運(yùn)用MSC.FATIGUE中的裂紋擴(kuò)展分析模塊，根據(jù)有限元模型提供的結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布情況，載荷變化信息以及材料疲勞特性，評估裂紋擴(kuò)展區(qū)的疲
6、勞壽命，并考慮了裂紋形狀比和初始裂紋尺寸的不同對疲勞壽命的影響。本文的研究，為船舶結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與疲勞評估，提供了一定的理論參考。關(guān)鍵詞：斷裂力學(xué)；疲勞裂紋擴(kuò)展；船艏結(jié)構(gòu)；疲勞壽命；應(yīng)力強(qiáng)度因子-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractTherearemanydamagemodelsofshipstructure,fatiguedestroyisoneofmainformsofshipstructuresdestroyed.Sometypicalpartsontheshipstructurewi
7、llhavelargerstressconcentrationphenomenonduetothecyclicalwaveloadingintheseparts,whichwillproducesomeseriousfatigueproblems.Therefore,ithasbecomethefocusofattentiontoassessthefatigueofshipstructures.Atpresent,therearetwomaintypesofmethodstoevaluatethefa
8、tiguelife.OneisthetraditionalS-NcurvemethodbasedonthecombinationofS-NcurvesandMinerlinearcumulativedamagetheory.Theotheristhefracturemechanicsapproachbasedonfatiguecrackpropagationtheory.TheS-Ncurvehasaneglectofinitialobjectionof
