油轮结构疲劳分析研究

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近年来,世界上有大量的油轮在海上失事,这一现象引起了各国航运界的高度重视,通过组织力量对油轮失事原因进行调查分析,认为一个重要的原因是舱内肋骨与上下翼舱的连接处的疲劳强度不足,导致舱室进水,然后波纹横舱壁破坏导致进水过多而沉没。因此各国船级社相继出台了对船舶疲劳强度的规范要求。 由于Erika等事件的发生,各国关于拆除老龄油轮的呼声日益高涨,因此,对现有老龄油轮的技术现状特别是疲劳损伤程度进行评估,以决定船舶的技术等级,作为油轮是否拆除的依据之一,就显得相当有必要了。 本文在介绍船舶疲劳强度分析一般方法的基础上,详细讨论了油轮疲劳分析和计算的程序,开发了相应的分析软件。 本文采用基于Palmgren Miner线性累积损伤理论的疲劳累积损伤法,也称S-N曲线法来分析油轮疲劳损伤,这种理论认为:结构在多级恒幅交变应力作用下发生疲劳损伤时,其总损伤量是各应力范围水平下的损伤分量之和:某一应力范围水平下的损伤分量在总损伤量中所占的比例等于该应力范围实际循环次数与结构在该应力范围单一作用下达到破坏所需的循环次数之比。 在中国船级社(CCS)《船体结构疲劳强度指南》和美国船级社(ABS)Simplified Fatigue Analysis的基础上,根据对油轮结构特点和货载特点的分析,讨论了油轮船体疲劳损伤的影响因素,讨论油轮疲劳强度计算方法和计算程序,引入模糊质量评级的方法,建立油轮疲劳损伤评估模型。结合先进的计算机技术,编制出油轮疲劳分析程序,采用典型实船资料,对其疲劳状态进行评估,结果与实际情况比较吻合,表明该程序具有一定的合理性,可作为油轮船公司评价油轮技术状态时在疲劳损伤方面的参考。 论文从航海角度对油轮的疲劳累积过程进行了讨论,对油轮实际营运中 对疲劳累积损伤的理解和预防有一定的指导意义。
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