考虑点腐蚀影响的船体板疲劳寿命评估

针对疲劳现象对点腐蚀极为敏感的问题,基于点腐蚀蚀坑处的应力集中系数,计算了含点腐蚀船体板单元的疲劳寿命。结果发现:对于半球形蚀坑,蚀坑处应力集中系数随蚀坑深度的增加而增大,两者基本上呈线性关系;当蚀坑深度为0,即无点腐蚀时,累积损伤度约为1,结构的疲劳寿命约等于设计寿命,这与客观事实是相符的,验证了基于应力集中系数计算结构疲劳寿命的合理性;当蚀坑深度仅为0. 2倍板厚时,含2种蚀坑的板单元疲劳寿命迅速减小到原寿命的47%、9%和23%;当蚀坑深度达到板厚时,板单元被蚀穿。这一结果说明结构的疲劳寿命随蚀坑深度的增大急剧减小,结构的疲劳寿命对点腐蚀极为敏感。     

单点腐蚀船体板剩余疲劳寿命的数值计算

船体板在波浪载荷下会受到交变拉/压作用,因此必须考虑疲劳对船体板剩余寿命的影响,尤其是对含点腐蚀船体板剩余寿命的影响。本文对单点腐蚀船体板剩余疲劳寿命进行了数值计算,结果表明:使用二次单元对含蚀坑船体板应力集中系数的计算误差不超过10%,而使用线性单元误差可达40%;蚀坑直径对单点腐蚀船体板疲劳寿命的影响不大,而船体板剩余疲劳寿命随蚀坑深度的增大而迅速减小。可见,对于点腐蚀钢板的应力集中计算,使用而二次单元比使用线性单元更准确;蚀坑深度对单点腐蚀船体板剩余疲劳寿命的影响比蚀坑直径的影响更为显著。     

考虑腐蚀磨损的锚链疲劳损伤评估方法

由于风浪流联合作用和海洋平台的周期性往复运动,系泊锚链受到交变循环载荷作用易发生疲劳破坏,同时系泊锚链遭受严重的腐蚀和链间磨损作用,其强度逐渐减弱,因此提出一种系泊锚链全生命期考虑腐蚀和磨损的疲劳损伤评估方法.首先,根据实际海况完成系泊锚链全生命期的损伤演变计算;然后,使用各损伤模型采用热点应力法计算得到热点处应力集中系数;最后,根据张力时程曲线和链间转角时程曲线,采用雨流计数法完成疲劳损伤评估.计算结果表明,腐蚀和磨损导致锚链疲劳损伤程度逐渐加剧.提出的评估方法具有优良的实用价值和工程意义.     

桁架式服务平台桩腿疲劳寿命分析

以桁架式生活服务平台的桩腿为研究对象,基于谱疲劳分析方法,论述了桁架式桩腿疲劳计算的原理和流程.首先,使用SACS软件得到了桩腿的波浪响应函数;然后,利用SACS软件进行动力分析,得到桩腿的应力响应函数;最后,读取桩腿的应力响应函数,并输入波浪散布图、波浪谱、S-N曲线、应力集中系数等疲劳参数进行疲劳分析,得到了该平台的疲劳寿命周期.目前该平台已在中东服役4 a,状况良好,其疲劳计算的过程和方法具有参考意义.     

船体结构钢对接接头在人造海水中的腐蚀疲劳强度

介绍了采用MAG焊接的50MPa级TMCP钢在空气和人造海水中的腐蚀疲劳强度试验，试验在应力比为0．1的等幅载荷和25℃的自然腐蚀条件下进行，空气和海水中的循环速率分别为3～12Hz和0．17Hz。通过运用直流电位差的方法来测量裂纹长度，用以估算腐蚀疲劳寿命Nc。描述了S—N曲线、微小应力集中系数和对接焊缝边缘的腐蚀现象。     

考虑船体与桩腿间隙的自升式平台桩腿疲劳寿命评估

以作业水深为76.2m的自升式平台为例,研究桁架式老龄自升式平台桩腿疲劳寿命的评估方法.考虑桩腿和船体之间间隙非线性接触建立整体有限元模型,针对桁架式桩腿弦杆截面为非圆柱截面的特点,提出了其水动力计算和结构应力计算的有效方法.采用有限元方法计算各疲劳子工况下的动力响应,确定应力传递函数及相应的应力谱,预报平台桩腿的疲劳寿命.     

自升平台桁架式桩腿疲劳分析

以某型自升平台的桁架式桩腿为研究对象,建立了桩腿疲劳分析简化模型,采用谱疲劳分析方法并结合Palmgren-Miner线性疲劳累积损伤理论和API推荐的S-N曲线,实现对自升平台桁架式桩腿疲劳寿命预测,为此类结构设计人员提供参考。     

基于现代统计学理论的舰船寿命估计

为了提高舰船寿命的估计精度,保证舰船的使用安全,提出基于现代统计学理论的舰船寿命估计方法。首先利用现代统计学的方式量化并分析舰船的基本寿命周期,并按照舰船的基本结构,搭建有限元分析模型。分别通过分析海水压力分布、计算船体应力荷载、估算疲劳累积损伤强度以及估算裂纹扩展寿命4个步骤,估计船体疲劳荷载与应力。遵循海水的腐蚀原理,评定船舶腐蚀程度并计算腐蚀损伤量。综合断裂和腐蚀2个影响因素,得出舰船寿命的最终估计结果。经过与传统方法的对比实验发现,基于现代统计学理论的舰船寿命估计方法的估计误差降低了60.8%。     

自升平台驳壳体式桩腿疲劳分析及影响因素

以某自航自升式平台驳的壳体式桩腿为研究对象,建立了桩腿疲劳分析模型。考虑风浪流载荷联合作用,采用SESAM疲劳分析模块结合Palmgren-Miner线性疲劳累积损伤理论和DNV、API推荐的S-N曲线进行桩腿疲劳寿命的对比分析。并对桩腿疲劳强度的影响因素做了探讨和研究,为壳体式桩腿的优化设计提供参考。     

基于腐蚀疲劳裂纹扩展的自升式海洋平台桩腿时变可靠性研究

本文研究了腐蚀与疲劳载荷耦合作用下自升式平台桩腿服的可靠性问题。采用ANSYS对自升式海洋平台桩腿结构进行建模,根据平台服役海域的波浪散布图对桩腿结构的工况进行划分,确定浪溅区桩腿结构的疲劳关键节点及其等效应力;以桩腿材料E690高强钢为对象,进行腐蚀疲劳裂纹扩展实验,获得了不同环境下的疲劳裂纹扩展参数;提出了基于断裂力学的浪溅区桩腿关键节点的时变可靠性模型,与采用现有腐蚀模型的桩腿时变可靠性指标进行了对比,结果表明了本文所提方法能有效地反映平台桩腿服役期间关键节点的时变可靠性变化趋势,为平台在服役期间的安全运行与维护保养提供了理论指导。     

简支梁损伤定位的直接指标法应用

结构损伤诊断主要内容是对各种工程结构进行检测并对检测结果做适当的分析,从而确定结构的健康状况。损伤诊断要解决的关键问题之一是判断结构损伤的位置。结构损伤会对结构的物理特性如刚度,质量,阻尼等产生影响,从而使结构的模态参数如固有频率、振型等发生改变。研究结果表明应变相比固有频率和振型对局部损伤更加敏感。基于应变模态差分原理的损伤定位直接指标法ISMSD(Strain Mode Shape Difference)具有无需原始模态数据的优点。本文通过有限元方法计算得到非贯穿裂纹梁的位移模态,进而计算得到应变模态。再对经过三次样条插值的光滑应变模态差分曲线进行直接损伤指标值计算。对假定两处损伤的简支梁在几种不同损伤程度状况下进行数值仿真计算,直接根据直接指标值的大小正确地判定了损伤位置,尤其是损伤量较小时。     

舰船系统三维破损失效概率计算方法

本文对舰船装备系统遭受武器攻击后破损失效概率的计算方法进行了探讨．建立了三维破损失效概率的计算方法．利用该算法编制了电算程序．并对某舰装备系统进行了计算，获得满意的结果．该算法适应性强，简便实用，精度也高．     

结构构件疲劳损伤累积的可靠性分析

在目前在船舶与海洋工程结构疲劳可靠性分析中所采用的Ｗｉｒｓｃｈｉｎｇ模型进行了较系统的分析，指出了该模型待改进的主要问题。然后，基于二维概率ＭＩＮＥＲ准则，建立了在变幅载荷谱或随机时间历程载荷谱给定的条件下，对结构构件的疲劳损伤累积进行可靠性分析的新模型。     

爆炸载荷作用下舰船板架的变形与破损

本文用能量法推导了一个计算爆炸载荷作用下舰船板架塑性变形及破损的公式，考虑了大变形时的应变关系及中面膜力的影响，并对国内外的有关试验进行了计算比较，结果表明此公式具有一定的应用价值。     

船体结构在非线性波浪载荷作用下疲劳累积损伤计算

本文通过对非线性波浪弯矩循环所产生应力的雨流计数、独立性检验、线性回归显著性检验、方差齐性（Ｂａｒｔｌｅｔｔ）检验以及分布拟合和分布拟合检验,表明应力范围和平均应力相互不独立,且线性相关。应力范围的边缘分布可认为是Ｗｅｉｂｕｌｌ分布,平均应力在应力范围为一定值时的条件概率分布为正态分布,且其方差是齐性的。然后利用Ｇｏｏｄｍａｎ修正公式,引入影响船舶结构疲劳损伤计算的平均应力影响因子及其近似计算公式。     

锚泊时船舶放链长度的确定及其实用图表

本文给出了船舶锚泊时所受到的风作用力、水作用力和放出锚链长度的计算公式,以及实用数表和曲线图,可供查取。数表和曲线是根据文中确定的如下关系式编绘:L_b≈1/2Ln;L≈1.5L。(其中L_b——卧底锚链长度;L_n——悬垂锚链长度;L——放出锚链总长度)。十一例实船计算表明,根据上式计算结果,与目前国内外通用的方法确定的放链长度相符。利用这些数表和曲线图,既可合理地确定不同海况下船舶所应放出的锚链长度,也可减少起锚时的功率消耗和缩短起锚时间。     

基于CAD与CFD的穿梭艇局部船型特征分析

穿梭艇船型是一种针对恶劣航行条件下的高速船艇需求提出的,具有内倾式船首的、单体、高速、穿浪、排水型船。论文基于CAD和CFD技术,对影响穿梭艇在静水中阻力和兴波性能的首尾部若干局部船型特征进行了对比分析,揭示了不同船型特征下的穿梭艇性能特性间的差异,为以后相关船型的设计开发提供了有益的参考。     

矩形平面被动式减摇水舱的研究与设计

本文简要介绍了6000HP油田守护船的矩形平面被动式减摇水舱的研究、开发、设计和试验等方面的研究情况，对海洋工程设计的采用，具有一定的参考价值。     

油船主尺度确定

1973年国际防止船舶造成污染公约的1978年议定书规定,载重量二万吨以上的原油船和载重量三万吨以上的成品油船都要设置专用压载水舱,并对货油区范围内的专用压载水舱和非油处所要求满足保护面积指标。作者就贯彻这一新规定,对载重量三万至十万吨级原油船主尺度有关问题作了研究。本文简要分析了新规定引起油船主尺度、结构重量与容量、货舱结构划分形式等方面的变化,引述了作者建立的有关确定主尺度的主要数学模型,并给出了以多目标分层序列最优化方法确定油船主尺度的方法和过程。文后附按此方法对六万五千吨载重量原油船主尺度确定的计算结果。     

三哥：旅行的意义

三哥，一个心里“长草”的人，总不愿意在一个地方呆得太久。 他的“春风”号帆船，最快也只有12节。“跑那么快干什么？我咖啡还没煮好呢！”他解释道。这就是吴文骏的生活。就像他把这艘船叫“春风”号一样——就让风温柔地吹动船帆，让日子悠悠荡荡地在海上漂着吧，谁跑得过时间呢？