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非线性砰击载荷对某大外飘型船舶疲劳损伤的影响

徐志亭 赵超 王福花

徐志亭, 赵超, 王福花. 非线性砰击载荷对某大外飘型船舶疲劳损伤的影响[J]. 中国舰船研究, 2019, 14(6): 180-185. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01491
引用本文: 徐志亭, 赵超, 王福花. 非线性砰击载荷对某大外飘型船舶疲劳损伤的影响[J]. 中国舰船研究, 2019, 14(6): 180-185. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01491
Xu Zhiting, Zhao Chao, Wang Fuhua. Effect of nonlinear slamming loads on the fatigue damage of a ship with large flare[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2019, 14(6): 180-185. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01491
Citation: Xu Zhiting, Zhao Chao, Wang Fuhua. Effect of nonlinear slamming loads on the fatigue damage of a ship with large flare[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2019, 14(6): 180-185. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01491

非线性砰击载荷对某大外飘型船舶疲劳损伤的影响

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01491
详细信息
    作者简介:

    徐志亭, 男, 1985年生, 硕士, 高级工程师

    赵超, 男, 1986年生, 硕士, 工程师

    王福花, 女, 1970年生, 博士, 研究员

    通信作者:

    徐志亭

  • 中图分类号: U661.43

Effect of nonlinear slamming loads on the fatigue damage of a ship with large flare

知识共享许可协议
非线性砰击载荷对某大外飘型船舶疲劳损伤的影响徐志亭,等创作,采用知识共享署名4.0国际许可协议进行许可。
  • 摘要:   目的  常规疲劳损伤谱分析法只考虑了线性波浪载荷对疲劳寿命的影响,对于大外飘型船舶,如何考虑非线性砰击载荷的影响成为疲劳损伤计算的难点。  方法  首先,采用非线性时域方法计算船体总弯矩的时历分布;然后,结合雨流计数法,统计出船体节点在非线性砰击载荷下的疲劳应力范围分布,进而得到船体节点考虑非线性砰击载荷影响的疲劳损伤;最后,将其与线性波浪载荷产生的疲劳损伤予以对比,计算非线性砰击弯矩对某大外飘型船舶疲劳总损伤的放大系数。  结果  经计算,考虑砰击载荷后,疲劳损伤放大约40%。  结论  采用该计算方法对具有严重砰击载荷的船舶进行疲劳损伤计算具有实际参考意义。
  • 图  1  全船有限元模型

    Figure  1.  FE model of the whole ship

    表  1  船舯剖面纵骨疲劳校核结果

    Table  1.   The check results of longitudinal fatigue damage in midship section

    浪向角/(°) 甲板纵骨 外底纵骨
    Dwave, t Dtotal.t Dwave, t Dtotal.t
    0 6.076×10-2 1.007×10-1 1.445×10-2 1.951×10-2
    30 5.892×10-2 9.882×10-2 1.274×10-2 1.720×10-2
    60 1.551×10-3 3.145×10-2 1.843×10-4 2.488×10-4
    90 1.161×10-4 1.749×10-4 1.708×10-5 2.306×10-5
    120 2.918×10-4 4.814×10-4 5.773×10-5 7.794×10-5
    150 3.298×10-4 6.043×10-4 7.611×10-5 1.027×10-4
    180 2.618×10-4 4.372×10-4 6.712×10-5 9.061×10-5
    总损伤 0.122 2 0.182 1 0.027 6 0.037 2
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    表  2  船舯剖面砰击弯矩放大系数

    Table  2.   The amplification coefficients of slamming moment in midship section

    校核位置 Dwave, t Dtotal.t αD kp
    甲板纵骨 0.122 2 0.182 1 1.490 2 1.142
    外底纵骨 0.027 6 0.044 7 1.349 6 1.105
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  • [1] Drummen I, Storhaug G, Moan T. Experimental and numerical investigation of fatigue damage due to wave-induced vibrations in a containership in head seas[J]. Journal of Marine Science and Technology, 2008, 13(4):428-445. doi: 10.1007/s00773-008-0006-5
    [2] 万松林, 曹俊伟, 王宇, 等.基于谱分析法的船舶结构疲劳强度评估[J].舰船科学技术, 2018, 40(9):32-38. doi: 10.3404/j.issn.1672-7649.2018.09.006

    Wan S L, Cao J W, Wang Y, et al. Fatigue strength assessment of a certain ship structure using spectral-based approach[J]. Ship Science and Technology, 2018, 40(9):32-38(in Chinese). doi: 10.3404/j.issn.1672-7649.2018.09.006
    [3] 任晨辉.非线性波浪载荷对船体结构强度的影响研究[D].哈尔滨: 哈尔滨工程大学, 2016. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10217-1017242970.htm

    Ren C H. Research of effect of nonlinear wave load on ship structural strength[D]. Harbin: Harbin Engineering University, 2016(in Chinese). http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10217-1017242970.htm
    [4] 李琼玥.基于非线性设计波法的舰船结构强度评估[D].哈尔滨: 哈尔滨工程大学, 2013. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10217-1014133521.htm

    Li Q Y. Structure strength assessment of warship based on nonlinear design wave approach[D]. Harbin: Harbin Engineering University, 2013(in Chinese). http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10217-1014133521.htm
    [5] Wu Y S, Maeda H, Kinoshita T. The second order hydrodynamic actions on a flexible body[J]. SEISAN-KENKYU, Institute of Industrial Science of University of Tokyo, 1997, 49(4):8-13, 14-19.
    [6] 李辉.船舶波浪载荷的三维水弹性分析方法研究[D].哈尔滨: 哈尔滨工程大学, 2009: 68-72. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10217-1011021322.htm

    Li H. 3-D hydroelasticity analysis method for wave loads of ship[D]. Harbin: Harbin Engineering University, 2009: 68-72(in Chinese). http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10217-1011021322.htm
    [7] 任慧龙, 陈亮亮, 李辉, 等.三体船波浪设计载荷的三维时域水弹性理论研究[J].哈尔滨工程大学学报, 2016, 37(1):19-23. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/hebgcdxxb201601004

    Ren H L, Chen L L, Li H, et al. Study of the design wave loads of a trimaran based on 3D time-domain hydroelastic theory[J]. Journal of Harbin Engineering University, 2016, 37(1):19-23(in Chinese). http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/hebgcdxxb201601004
    [8] 陈占阳, 桂洪斌, 任慧龙.舰船非线性设计值的水弹性直接计算方法[J].哈尔滨工程大学学报, 2017, 38(1):37-42. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/hebgcdxxb201701008

    Chen Z Y, Gui H B, Ren H L. Direct calculation method for nonlinear design loads of warship based on hydroelasticity theory[J]. Journal of Harbin Engineering University, 2017, 38(1):37-42(in Chinese). http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/hebgcdxxb201701008
    [9] 朱海荣, 朱仁传, 缪国平.基于时域格林函数的有航速船舶与波浪相互作用的数值模拟[J].水动力学研究与进展(A辑), 2009, 24(5):613-621. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/sdlxyjyjz200905011

    Zhu H R, Zhu R C, Miao G P. The numerical simulation on the interaction between waves and ships with forward speed based on the method of time domain Green's function[J]. Journal of Hydrodinamics(Ser. A), 2009, 24(5):613-621(in Chinese). http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/sdlxyjyjz200905011
    [10] 徐敏敏, 杨春兰, 段月星, 等.基于雨流计数法的疲劳寿命预测[J].机械设计与研究, 2016, 32(5):184-187. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=jxsjyyj201605044

    Xu M M, Yang C L, Duan Y X, et al. Fatigue life prediction based on rain-flow counting method[J]. Machine Design and Research, 2016, 32(5):184-187(in Chinese). http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=jxsjyyj201605044
    [11] 冯国庆.船舶结构疲劳强度评估方法研究[D].哈尔滨: 哈尔滨工程大学, 2006. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10217-2007119442.htm

    Feng G Q. Research on fatigue strength assessment method of ship structures[D]. Harbin: Harbin Engineering University, 2006(in Chinese) http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10217-2007119442.htm
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-12-06
  • 网络出版日期:  2019-11-07
  • 刊出日期:  2019-12-01

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