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1、第35卷第9期艦船科學(xué)技術(shù)V01.35.No.92013年9月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYSep.,2013222222。2222222223==2====================:===:===::==:==:=::=船體結(jié)構(gòu)典型節(jié)點(diǎn)疲勞模型試驗(yàn)竺一峰,胡嘉駿,張凡,丁軍,祁恩榮(中國船舶科學(xué)研究中心,江蘇無錫214082)摘要:船體結(jié)構(gòu)建造過程中存在一定程度的不確定性,同時(shí)在實(shí)際應(yīng)用中可選擇的S—N曲線是有限的,假設(shè)都采用規(guī)范推薦的S—N曲線計(jì)算疲勞壽命,其計(jì)算值必將與真實(shí)值產(chǎn)生一定程度的差異,因此有必要對
2、船體結(jié)構(gòu)典型節(jié)點(diǎn)進(jìn)行疲勞模型試驗(yàn)。本文采用模型試驗(yàn)的方法對船體結(jié)構(gòu)2種典型節(jié)點(diǎn)形式的疲勞特性,以及試驗(yàn)?zāi)P偷脑O(shè)計(jì)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方式及試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行研究,得出的方法和結(jié)論對船體結(jié)構(gòu)典型節(jié)點(diǎn)的疲勞模型試驗(yàn)具有參考意義。關(guān)鍵詞:船體結(jié)構(gòu);典型節(jié)點(diǎn);疲勞模型試驗(yàn)研究中圖分類號:U661.43文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1672—7649(2013)09—0024—07doi:10.3404/j。issn.1672—7649.2013.09.004Researchonfatiguemodeltestoftypicaljointsforshipstruc
3、turesZHUYi-feng,HUJia-jun,ZHANGFan,DINGjan,QtEn-rong(ChinaShipScientificResearchCenter,Wuxi214082,China)Abstract:Theuncertaintyisexistedintheshipbuildingprocess;meanwhile,theS—Ncurvesarefiniteinpracticalapplication.IfallfatiguelifeiscalculatedusingtheS—NCurvesrecommendedb
4、ycriterions,thedifferencebetweentruevalueandcalculatedvaluewillexist,SOfatiguemodeltestoftypicaljointsforshipstructuresisnecessarily.Inthispaper,usingamodeltestmethodthefatiguepropertiesoftwokindsoftypicaljointsonshipstructureswerestudied.Thedesignoftestmodel,themethodofd
5、ataprocessingandtheconclusionsinthispaperhavereferencesignificancetofatiguemodeltestoftypicaljointsonshipstructures.Keywords:shipstructures;typicaljoints;studyonfatiguemodeltest0引言船舶及海洋工程物在正常作業(yè)過程中受到風(fēng)、浪、流等載荷的作用,交替變化的載荷使得結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生交替變化的應(yīng)力,交變應(yīng)力將使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生疲勞損傷。疲勞破壞是造成船舶及海洋工程物破壞的一種主要形式
6、?,因此需要對這類結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位進(jìn)行疲勞壽命的計(jì)算。結(jié)構(gòu)的疲勞壽命可以用S一Ⅳ曲線法計(jì)算獲得,但是規(guī)范推薦的S一Ⅳ曲線只適用于屈服極限在400MPa以下的鋼材,而當(dāng)今軍民船的建造已經(jīng)開始采用屈服極限高于400MPa的高強(qiáng)度鋼,規(guī)范S一Ⅳ曲線對于高強(qiáng)度鋼的適用性有待于驗(yàn)證;同時(shí),在船體建造過程中存在著一定程度的不確定性,如母材與焊材、焊接工藝、焊縫尺寸與形狀等的不確定性,假設(shè)都采用規(guī)范推薦的s一肌由線計(jì)算疲勞壽命,其計(jì)算值必將與真實(shí)值產(chǎn)生一定程度的差異;再者,在實(shí)際應(yīng)用中可供選擇的S—J『、r曲線是有限的,無法涵蓋船體結(jié)構(gòu)的所有節(jié)點(diǎn),因此有
7、必要對船體結(jié)構(gòu)的典型節(jié)點(diǎn)進(jìn)行疲勞模型試驗(yàn)。收稿日期:2012—11—19;修回日期:2013一Ol一06作者簡介:竺一峰(1985一),男,工程師,從事船體結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度研究,第9期竺一峰,等:船體結(jié)構(gòu)典型節(jié)點(diǎn)疲勞模型試驗(yàn)·25·1模型的設(shè)計(jì)船體結(jié)構(gòu)中焊接節(jié)點(diǎn)的形式眾多,要對所有節(jié)點(diǎn)形式都進(jìn)行疲勞試驗(yàn)是不現(xiàn)實(shí)的,因此本文以雙面全焊透對接焊縫(1號試驗(yàn)?zāi)P?和十字型接頭全焊透焊縫(2號試驗(yàn)?zāi)P?為對象來設(shè)計(jì)疲勞試驗(yàn)?zāi)P?。參照GB/T13816—92中的規(guī)定心1,可以將疲勞試件設(shè)計(jì)成圖1的形式。圖1規(guī)范中的疲勞試件形式Fig.1Fatigues
8、pecimenincriterion由于疲勞試驗(yàn)周期長、成本大,而要想準(zhǔn)確獲取某種材料或者某種節(jié)點(diǎn)的疲勞性能往往需要大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù),因此本文將疲勞試驗(yàn)?zāi)P驮O(shè)計(jì)成圖2和圖3的形式。[二二二二二二