基于譜分析法的LNG船疲勞可靠性分析.pdf

1、疲勞損傷是船舶與海洋結(jié)構(gòu)失效的主要原因。LNG 船作為一種高技術(shù)、高難度、高附加值的新型船舶，設(shè)計壽命周期長，更易產(chǎn)生疲勞問題。船舶的疲勞現(xiàn)象中存在的大量不確定性因素，需要使用可靠性分析理論來計入這些不確定性的影響。在分析方法上，譜分析法較簡化分析法精確很多?；谝陨显颍疚倪M(jìn)行了以下的工作：
　　 1）探討船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)疲勞可靠性研究理論與分析方法。基于Miner 線性疲勞累積損傷理論和S-N 曲線，提出了以極限疲勞破損

2、值為失效狀態(tài)的疲勞可靠性極限狀態(tài)方程。用三維勢流理論和全船有限元分析法確定疲勞熱點(diǎn)應(yīng)力并基于譜分析法建立熱點(diǎn)應(yīng)力范圍短期分布；利用長期預(yù)報分析結(jié)果提出一種基于等疲勞損傷的最小二乘擬合方法，確定疲勞載荷長期分布Weibull模型參數(shù)。在此基礎(chǔ)上給出疲勞載荷譜分析的解析解法。
　　 2）研究和探討了LNG 船典型疲勞熱點(diǎn)疲勞可靠性分析和安全性評價問題。采用JC 法計算了各典型熱點(diǎn)的疲勞可靠性指標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上，研究極限疲勞損傷值、S

3、-N 曲線和疲勞載荷等變量對可靠性指標(biāo)的敏感性。
　　 結(jié)果表明譜分析方法適合于該LNG 船典型結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的疲勞可靠性分析。該LNG船選取的絕大多數(shù)熱點(diǎn)疲勞強(qiáng)度均滿足要求；通過對敏感性分析的計算結(jié)果表明，疲勞載荷評估的不確定性對熱點(diǎn)疲勞可靠性指標(biāo)的影響是不可忽略的。本文提出的等疲勞損傷最小二乘法能很好地擬合譜分析得到的熱點(diǎn)應(yīng)力范圍長期分布，且得到的結(jié)果與以往國內(nèi)外學(xué)者的建議基本吻合；本文采用的疲勞可靠性分析方法適合薄膜型LNG 船