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波激振動對超大型集裝箱船疲勞強度的影響研究

張志康; 李丹丹; 林焰; 韓鈺; 王偉飛; 彭亞康 中國船舶及海洋工程設計研究院; 上海200011; 大連理工大學船舶CAD工程中心; 大連116024
  • 超大型集裝箱船
  • 波激振動
  • 譜分析
  • 疲勞強度

摘要:超大型集裝箱船具有開口大、剛度低和航速快等特點,導致其波激振動現象突出,增加了疲勞破壞風險。論文以18, 000TEU箱船為研究對象,考慮對稱與反對稱模態的共同作用,采用有限元法進行干模態分析。基于三維線性頻域水彈性理論,對其進行水彈性效應分析。然后采用譜分析法,通過直接計算求解熱點應力響應,結合線性累積損傷法,求得疲勞損傷值和疲勞年限,并將其與剛體理論結果對比,分析波激振動對艙口角隅疲勞的影響。研究表明:當遭遇頻率接近船體濕固有頻率時,波激振動效應會引起船體載荷高頻響應及應力高頻響應,使得艙口角隅疲勞累計損傷度大幅增加,疲勞壽命普遍降低約30%~40%,部分節點甚至高達50%多。

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中國造船

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