随机腐蚀船体板结构极限强度分析

考虑到船体结构腐蚀的随机性,给出了随机腐蚀船体板的极限强度分析方法.根据散货船测厚报告中腐蚀数据,研究船舯甲板边板腐蚀数据的分布规律,建立随机腐蚀模型.采用非线性有限元方法对腐蚀板结构的极限强度进行计算分析,通过蒙特卡罗仿真方法计算确定腐蚀甲板边板极限承载能力的概率统计特性,最后对板结构极限承载能力进行可靠性分析.结果表明:甲板边板的腐蚀数据和极限承载能力均符合对数正态分布,船体板的极限应力比与腐蚀体积比成线性反比关系.     

大型滚装船坡道舱盖支撑结构有限元分析及优化

基于Rina船级社的船体结构规范(2017),对一艘7800PCTC的汽车滚装船活动坡道水密舱盖支撑结构进行有限元结构强度分析;计算两种极限工况下的屈服强度和屈曲强度,分析了应力分布情况,并对不满足应力要求的结构进行优化,为该类船型的设计开发提供了技术参考。     

基于第二水平法的受损船体梁纵向强度可靠性分析

基于可靠性原理,假设一条实船发生碰撞和搁浅损伤,采用第二水平法对船体梁纵向强度的可靠性进行了分析.当原始变量呈非正态分布时,根据Rackwitz-Fiessler法对变量进行了等效处理,基于增量-叠代法求解损伤船体极限强度,并运用Rosenbluthe法求解损伤船舶极限强度的统计特征.实船计算结果表明方法是实际可行的.     

张力腿平台系索疲劳可靠性研究

提出了一种解决张力腿平台系索疲劳可靠性问题的思路,假设波浪载荷的长期分布是由ｋ个短期海况组成,且每一海况中的应力范围的短期分布服从Ｒａｙｌｅｉｇｈ分布,利用整个张力腿平台动力响应分析以及系索有限元应力分析得到系索结构的应力谱,采用两种方法对张力腿平台系索疲劳可靠性进行了研究。首先,采用Ｍｉｎｅｒ线性累积损伤模型,并考虑了平均应力的影响以及进行了雨流修正,对系索结构进行了疲劳可靠性分析,随后,建立了     

灾害性海洋环境下深水立管结构可靠性研究

针对南海深水海域可能出现的灾害性海况条件,基于先进的深海浮式平台系统时域耦合分析和立管结构有限元动力响应计算的结果,采用广义极值理论,通过对非线性随机动力响应结果的数值拟合,研究了灾害环境下载荷概率模型的构建方法.基于结构可靠性技术,分析了立管构件的屈服极限状态,并进行了立管系统失效概率的求解及随机变量敏感性分析.结果表明,所提出的方法能充分考虑了深海平台系统的耦合效应,可以为灾害性海况下深水立管的可靠性评估提供有益的参考.     

船体强度概率估算方法

本文取波浪应力为韦伯尔分布,按强度条件总应力超过材料屈服强度时发生破坏,并考虑材料屈服强度的随机性质,从而推导出船体结构的破坏概率并应用于船体强度的概率估算。     

载荷响应参数对在役舰艇结构可靠性的影响

基于非概率可靠性理论,建立在役舰艇船体结构非概率可靠性分析模型.以某大型舰艇为研究对象,分析了载荷响应参数(航速和波高)对船体结构可靠性的影响规律,得到了不同航速和海况条件下的在役舰艇船体结构可靠性评估公式.结果表明:波高对舰艇结构可靠性的影响相对于航速更为突出,通过降低航速来提高舰艇结构的安全性效果较小;但当舰艇在临界航区航行时,通过适当调整航速来提高舰艇结构的安全性是可行的.     

一种宽带船舶结构疲劳损伤的直接计算方法

针对宽带船舶结构疲劳损伤的直接计算问题,从各短期海况下应力的响应谱及相关参数计算、应力峰值分布模型、等效应力范围推导等方面进行分析.采用不同模型对误差函数进行数值求解,得到等效应力范围,进而得到各短期海况下的疲劳累积损伤以及长期海况下损伤值,从而形成了一种宽带船舶结构疲劳直接计算方法.以某高速三体船为例的计算结果表明,采用精确解模型所得损伤结果与雨流计数方法所得结果较为接近.     

拖曳状态下FPSO的船体梁极限强度可靠性分析

针对一艘无自主动力的浮式生产储油船(FPSO)拖曳航行时的静水、波浪载荷特点,开展船体梁极限强度可靠性评估.其中波浪弯矩根据不同的拖曳航行速度,利用简化的插值表与渐进式极值分布相结合的方法获得.计算结果表明,拖曳航行状态下的FPSO船体梁可靠性评估不可忽略,其数据可为今后类似拖曳行为提供可靠性方面的数据支持,对于正确认识拖曳航行状态下FP-SO的可靠性水平具有现实意义.     

面内循环压缩载荷下船体平板的剩余极限强度

通过对受压薄板进行弹性大挠度理论与刚塑性极限分析,提出了对面内压缩循环下基于塑性累积变形的船体平板剩余极限强度的简化分析方法,区分了面内压缩循环历程所包括的加载、塑性流动与卸载等三个典型阶段.经过与已有实验结果进行对比,表明简化方法的结果能更好地符合实验结果.最后,运用简化方法与非线性有限元分析了一块实船船体板面内循环压缩载荷下的剩余极限强度,所得结果一致.     

船体总纵极限强度的可靠性计算

进行船体总纵极限强度的可靠性计算包括４个方面：①失效模式;②总纵极限强度;③外载荷;④可靠性分析方法．采用基于条件期望技术和对偶变数技术的Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ法对船体进行总纵极限强度可靠性计算．实例计算表明了该方法的有效性和合理性     

转塔锚泊生产储油船船体结构的强度分析

从３个方面对转塔锚泊生产储油船船体结构强度进行了研究．研究结果表明：转塔开孔位置在舯前附近对船体总强度影响不大；波浪弯矩极值用概率统计方法估算更为合理；船体结构剖面模数的第一近似值可用波浪弯矩设计极值等来确定．     

基于可靠性理论的桅杆焊缝风振疲劳分析

根据某一地区风荷载的分布规律 ,得到不同方向不同风速的累积时间 ,模拟风压脉动时程曲线 ;建立桅杆结构的空间有限元模型 ,计算结构在风荷载作用下的响应 ;得到不同方向不同风速作用下纤绳节点板焊缝的应力循环次数和应力幅 ;根据Miner线性累积损伤准则 ,得到总应力循环次数和等效应力 ;以节点焊缝的极限疲劳循环次数作为随机变量 ,基于可靠性理论 ,计算得到不同服役期节点焊缝的疲劳可靠性 .     

甲板板格屈曲破坏下船体梁的可靠性计算

用结构可靠性理论来分析船体结构破坏是造船理论的又一发展,有着重要的意义。本文论述了由于甲板板格屈曲破坏而导致船体梁最终溃折的破坏方式,对用扶强材加强的板格在平面内压力作用下的三种失效模式以及相应的船体梁极限弯矩作了均值和变异的分析。本文还对构件尺寸、材料特性以及焊接残余应力等因素对板格和船体梁的影响,作了敏感性分析。本文分别以屈服和屈曲作为失效模式计算了两艘实船的失效概率。研究结果表明,在船体梁破坏中板格屈曲比屈服更易发生,这对我们令后进行船体结构系统分析有一定的参考价值。     

一种正态分布结构可靠性的改进算法

针对传统强度-应力干涉模型存在的局限,提出了一种改进的结构可靠性计算方法.利用泰勒级数展开求解非线性极限状态函数的可靠性系数,采用样本试验数据估计随机变量的分布参数,从而解决了分布参数未知、极限状态函数为非线性的正态分布结构在一定置信水平下的可靠性置信区间的计算问题.     

基于下潜超深风险的潜艇耐压船体结构设计方法

针对潜艇耐压船体结构在下潜过程中存在的下潜超深风险问题,探讨了基于风险的结构设计方法;提出了基于风险的结构设计思想.对下潜超深风险进行了定义,并依据个人、社会、经济以及环境对风险的态度,制定了基于风险的结构设计准则.采用极值I型分布分析计算了不同下潜超深的风险发生概率,结合基于风险的结构设计准则,建立了耐压船体的可靠性优化设计模型并进行计算,绘制了随着设计载荷增加耐压船体结构重量变化曲线,依据成本-效益准则对耐压船体结构的设计方案进行了决策.     

结构钢强度变异的统计分析

本文对钢结构最常用A_3钢材的屈服强度,收集了大量实测数据。运用概率统计知识进行了统计分析,得出A_3各组钢材屈服强度的分布规律及参数。可进一步加深理解许用应力的含义和概率可靠性设计应用、参考。     

基于累积损伤的张力腿平台疲劳及时变可靠性评估

张力腿平台在各种恶劣海况和复杂交变载荷作用下,平台结构疲劳破坏是结构失效的重要形式.首先,基于累积损伤的疲劳寿命谱分析方法,系统地建立了平台关键部位的疲劳可靠性分析方法.然后,建立张力腿平台的整体结构模型,计算得到其在工作海况下主体结构的应力传递函数.同时引入疲劳累积损伤增加函数,提出了一种针对平台各关键部位的疲劳可靠性的时变性分析方法,得到张力腿平台的时变疲劳可靠度,并通过实例计算验证了方法的适用性和可靠性.     

组合初始缺陷对裂纹板极限强度的影响分析

针对含裂纹损伤船体板上的初始缺陷(初始变形、焊接残余应力),利用非线性有限元方法进行了仿真模拟以及相关计算,系统地分析了初始变形、焊接残余应力及其组合对不同裂纹情况的船体板在纵向压力下的极限强度影响.通过数值计算结果的对比分析和讨论,得到当裂纹长度较小时,组合初始缺陷对裂纹板极限强度的影响占主导地位,且初始变形更大;当裂纹长度较大时,裂纹损伤对板极限强度的影响占主导地位.     

正态-极值Ⅰ型可靠度的Bayes方法

在强度一应力模型中,设强度服从正态分布.应力服从极值Ⅰ型分布,其中应力已知,强度未知。本文应用 Bayes 方法,就强度参数的无信息验前分布得到了结构可靠度 P,的置信下限和正态一正态模型可靠度的置信下限.最后给出了实例计算。