C型独立液货罐焊接接头的疲劳载荷研究

针对C型独立液货罐的特点,提炼出C型独立液货罐的疲劳计算工况;按照IGC规则推导了高周疲劳动压力计算公式,并且与中国船级社《船舶结构疲劳强度指南》中的等效设计波法计算的疲劳载荷作了对比;此外,还讨论了蒸汽压力、温度变化等低周疲劳载荷,解决了C型独立液货罐疲劳计算的关键问题。     

基于精细网格的C型LNG船多体液货罐Y型接头强度校核

本文针对C型独立液货罐多体罐之间Y型接头屈服强度校核的问题，依据中国船级社《散装运输液化气体船舶构造与设备规范》，在MSC.patran的基础上结合二次开发语言PCL，开发了精细网格自动细化工具，实现Y型接头处2D和3D的网格细化，并设计了一套载荷计算和自动施加、应力线性化及屈服校核软件。通过算例测试证明了开发系统自动计算结果的有效性和准确性，可以为工程设计人员大大节约工作量，大幅提高工作效率。     

液化天然气B型独立液货舱结构低周疲劳研究

基于某B型独立液货舱为研究对象,开展液化天然气(LNG)船码头装卸货工况下的结构应力和温度场热应力分析,重点针对液货舱水平强框处连接节点计算其因装卸货受力和温度变化所引起的疲劳累积损伤。研究结果表明,部分研究疲劳节点由装卸货产生的低周疲劳损伤在整个结构疲劳累积损伤中的占比较大,对结构疲劳损伤起主导作用,需要在液货舱疲劳强度分析中予以重点关注。因此,对此类B型独立液货舱进行结构设计必须考虑低周疲劳的影响。     

LNG运输船C型独立液货罐鞍座加强计算研究

阐述了LNG运输船C型独立液货罐鞍座的结构特点,如何利用有限元分析校核鞍座加强的强度,并以一艘28 000m3 LNG运输船的C型独立双耳液货罐鞍座加强为例,分析有限元强度计算结果。     

C型独立舱液货罐热分析

对32 000 m~3液化气船C型独立舱中的1号液货罐进行漏热量分析(该液货罐的体积为9 416 m~3),对液货罐的筒体、封头、固定端鞍座、滑动端鞍座、止浮装置、气室和管路进行热分析,计算得到液货罐的漏热量为44.24 kW,液货蒸发量为8 025.7 kg/d,进而计算得到液货罐的静态日蒸发率为0.15%/d。在各漏热环节中,罐体的漏热量占75.1%,通过鞍座及两侧不规则绝热层的漏热量占19.4%,其他部分的漏热量占比均较小。     

C型独立舱三体罐结构强度有限元分析

根据《国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则》的要求,借助ABAQUS软件,对某液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)船C型独立液货舱三体罐结构进行整体有限元强度分析。介绍了模型范围、载荷工况、边界条件和接触类型,并对局部高应力区域网格进行细化,对液罐结构的中面应力和表面应力进行校核。通过对结果进行分析,阐述三体罐的受力特点,提出改进意见,为罐体结构优化提供参考。     

独立C型三体液货罐的应力分析与强度评估方法

针对三体液货罐体量大、支撑不固定、受力复杂的特点,提出了对于罐体不同区域采用不同的网格、不同单元的有限元建模方案；在《IGC 规则》加速度公式的基础上,推导了三罐体在各工况下的加速度以及内部压力计算公式；同时从《IGC 规则》中筛选出适用于有限元计算结果的强度评估准则,从而建立了一套三体液货罐应力分析与强度评估方法。以8410立方米三体液货罐为例,利用ABAQUS有限元软件,建立有限元模型并进行了各种工况应力分析和强度评估。     

C型独立液舱疲劳载荷及工况组合研究

对C型独立液舱的疲劳载荷及工况组合进行了讨论，结合C型液舱的设计原理，给出了疲劳计算工况及组合因子，基于修订版IGC定义的三维加速度椭球法给出了对应最大应力幅值的疲劳载荷计算方法，并介绍了IACS推荐使用的载荷分布模型。对于C型独立液舱结构抗疲劳设计具有重要参考意义。     

LNG船舶C型液货罐环氧统计及浇注研究

介绍LNG船舶C型液货罐固定安装的特殊工艺,计算分析所使用的低温环氧树脂的要求和使用数量,对于液货罐的安装及环氧树脂浇注技术给出要点.     

装载浓硝酸的化学品船独立液货罐结构强度直接计算分析

结合装载浓硝酸的化学品船液货罐结构上的特点,详细推导了船体三维运动时液舱货罐内部压力的计算公式,在此基础上提出将求解液舱货罐内部压力问题转化为以横倾角和纵倾角为设计变量,液舱货罐内部压力为目标函数的一个最优化问题,并利用Matlab优化工具箱求解,最后进行有限元直接计算和分析,得出满足CCS规范要求的液罐结构形式。     

基于裂纹扩展的海洋平台疲劳可靠性分析

文章基于裂纹疲劳基本理论,针对在役导管架平台出现初始裂纹状态下结构承载力进行分析,考虑结构损伤与腐蚀等因素,建立了典型导管架平台整体结构模型和局部子模型,分析了在该工况下平台整体结构的疲劳强度,并确定了平台结构的疲劳关键部位。采用几何应力外插法计算了热点应力,基于疲劳裂纹扩展的疲劳分析方法,计算了疲劳关键节点的疲劳寿命与疲劳可靠度。该方法能够为海洋平台结构的维护和保养提供一定参考。     

Probabilistic fatigue analysis of marine structures using the univariate dimension-reduction method

Probabilistic fatigue analysis of offshore structures requires the numerical simulation of a huge number of loading cases to compute the long-term multi-dimensional integral associated to the fatigue damage assessment. This paper proposes the implementation of the univariate dimension-reduction method developed by Rahman and Xu [1] in order to compute the long-term fatigue damage more efficiently. This method is particularly attractive because it reduces significantly the number of simulations by decomposing the N-dimensional integral associated to expected long-term fatigue damage assessment into the sum of N one-dimensional integrals. In addition, this paper compares the univariate-dimension reduction method with the brute force direct integration methodology and other methods based on Taylor expansions, such as perturbation approach and asymptotic expansion method discussed by Low and Cheung [2]. Two comprehensive examples are included to show the effectiveness of the method. At first, the performance of the univariate dimension-reduction method is evaluated by assessing the fatigue damage of a theoretical structure represented by a single stress response amplitude operator (RAO). Then, in order to show a case of practical application, the fatigue damage is evaluated for a Steel Lazy Wave Riser (SLWR) connected to an FPSO in a water depth of 2200 m.     

集束塔式立管总体疲劳分析方法研究

考虑到集束塔式立管比单根塔式立管在总体疲劳分析时更加复杂,利用＂等效＂理论方法对集束塔式立管进行处理,建立集束塔式立管有限元模型,提出集束塔式立管总体疲劳（包括运动疲劳和VIV疲劳）的分析方法,并通过实际的案例给出相关计算结果,证明该方法是正确和合理性的。     

海上船舶碰撞事故原因探讨——疲劳的剖析

在发生的船舶海事事故中,人为因素特别是疲劳被确认为一个促进因素,由于疲劳导致人犯错误是无数海难事故的根源,包括20世纪最严重的一起海上环境污染事故-Exxon Valdez轮事件.疲劳的影响对航行中的船舶来说是非常危险的,因为疲劳能影响驾驶员的思想行为,以及对事情作出判断或解决复杂问题的能力.通过几个案例来阐述疲劳的危害,以引起船舶管理者和操船人员的重视.同时提出了在航行条件下,驾驶员如何采取一些方式避免或减轻自己疲劳的建议.     

一种基于冰载荷引起的船体结构疲劳损伤分析方法

目前对基于冰载荷引起的船体结构强度问题已经发展的较为成熟,但是基于冰载荷引起的结构疲劳强度的研究比较少。针对该问题,如果有一种简化方法来指导早期的结构设计,对船舶设计者来说是很有现实意义的。本文对英国劳氏船级社发布的ShipRight FDA ICE_^[1]作概括性的介绍,旨在向读者介绍这一简单而高效的评估方法以及技术背景和注意要点等。最后文章根据这一方法给出数条油船和LNG船的算例,并验证通过该方法改善疲劳节点的可行性。     

基于谱分析法的FPSO剩余疲劳寿命研究

疲劳破坏是船舶与海洋工程结构破坏的主要模式之一。多年来,船舶结构的疲劳断裂问题一直是造船界广泛关注的问题[1]。对于由大型油船改装而成的FPSO而言,预测并延长其服役寿命是很关键的。本文通过谱分析法对船体疲劳损伤度进行计算,分别对油船和FPSO阶段进行计算从而得到FPSO剩余疲劳寿命。通过建立3D有限元模型,采用热点应力方法来确定评估处应力传递函数,分别计算各个短期海况损伤度并通过线性叠加来计算总的损伤度以及剩余疲劳寿命。根据疲劳评估结果,更加高效地实施船体结构的检测及维修。     

金属疲劳裂纹扩展率曲线与S-N曲线之间的关系

目前有两种不同的理论用于预报金属结构的疲劳寿命。一种是基于S－N曲线的累积疲劳损伤理论，另一种是基于裂纹扩展率曲线的疲劳裂纹扩展理论，如果都把一个构件的最终断裂作为疲劳破坏的定义，则S－N曲线和裂纹扩展率曲线均是反映金属在疲劳载荷作用下的基本材料特性。尽管在过去这两种曲线是分别测试的，但它们之间应该存在一些相互关系。本文的主要目的就是讨论它们之间的关系。基于S－N曲线的一个一般表达式和裂纹扩展率曲线的一个有代表性的表达式，本文建立了两种曲线之间的一个正式关系，这表明只需要测试一种曲线，而另一种曲线就可以根据已有的试验结果导出。文章以一个中央裂纹平板作为例子，演示了如何根据一种曲线推导另一种曲线。     

大结构模型中多裂纹种类并行疲劳试验方法研究

大结构模型低周疲劳试验周期较长,成本高,一般情况只能通过一只或少量的模型研究裂纹的形成机理和扩展规律,确定裂纹的形成寿命和扩展寿命.文章通过开展裂纹尖端的应力场研究,提出了一种在大结构模型中预制多种裂纹类型同时进行低周疲劳试验的并行疲劳试验方法.利用该方法开展了锥柱结合壳结构模型疲劳试验,得到了该模型的多种裂纹类型的裂纹形成寿命和裂纹扩展寿命试验结果,验证了并行疲劳试验方法的可行性和可信性.     

泡沫沥青用量对冷再生混合料疲劳性能的影响

泡沫沥青再生混合料的疲劳性能是影响泡沫沥青混合料性能的重要因素。通过控制泡沫沥青的用量,采用间接拉伸强度试验和疲劳性能试验,并对实验结果进行分析,找出泡沫沥青用量和泡沫沥青混合料性能的关系。以期增加对泡沫沥青混合料疲劳性能的了解。     

上层建筑端部结构疲劳试验与分析研究

疲劳评估的关键问题是选取准确的S-N曲线,为合理预报特殊部位结构的疲劳寿命,需要对特殊结构的S-N曲线进行验证,有效的验证手段是采用模型试验的方法进行研究。通过全船有限元分析计算,分析主要部位的应力分布情况,选取模型试验目标结构。根据关心区域的实际结构形式,结合试验条件设计目标节点疲劳强度试验模型。根据试验结果,以双对数线性模型进行S-N曲线绘制,并与规范S-N曲线进行比较,选取接近的S-N曲线对目标节点进行疲劳寿命预报。