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文檔簡介

第1章通 第2章疲勞評 第3章初始缺陷及應力強度因子計 第4章等效設計波 第5章譜分析 第6章失效評估方 附錄1典型裂紋應力強度因 第1 通Society附加標志的船舶,或CCSFF(XXYYRec.34YY33.3節。疲勞應力譜計算基于譜分析法,如CCS《基于譜分析的船體結構疲勞強度評估指南》6章。nmax66.4.1

maxminN/mm2K:應力強度因子,MPam,反映裂紋尖端彈性應力場強弱的物理量,與裂紋33.3節。22.3R:載荷(應力)比,指疲勞載荷(應力)C:裂紋擴展率公式中的系數,取ParismParism=3CCS12章322.3.1使用譜分析法評估時,疲勞評估裝載工況和時間分配系數,應符合CCS《鋼質等效設計波法疲勞評估載荷工況應符合CCS《鋼質海船入級規范》或《船體結CCS《鋼質海船入級規范》或《基于譜分析第2 疲勞評TF≥TDFCCS19daC dC——裂紋擴展系數;

Kth0——Keq0——Keq0MRKKmaxKmin,MR

R0R 0.5RRKminKmaxKmin——最小應力強度因子,MPam33.3節;Kmax——最大應力強度因子,MPam33.3節;Kres——殘余應力的應力強度因子,MPam33.3節;

i1 i lgNtotalξ——Weibull分布形狀參數,取值參考CCS2篇或《船Kr。失效評估曲線將評估圖劃分為安全和不安全兩個區域,如果疲勞裂紋擴展曲線上的2.5.266.2疲勞裂紋擴展的斷裂系數和塑性失穩系數計算方法分別見第6章6.3節和6.4NF。

TF

1.3.1811.3.8-1.3.10節。Weibull分布函數,其參數4章;5將初始缺陷等效規則化,計算結構疲勞熱點處應力強度因子(范圍3章。da2章。2.7.2。流程圖中等效應力強度因子范圍計算方法2.3等效應力強度因子范圍ΔKeq0。根據階梯疲勞應力譜計算應力強度因子范圍計算等效應力強度因子范圍2.7.2第3 初始缺陷及應力強度因子計 表a=0.1x10-a=0.5x10-2c=10x10-I型裂紋。I型裂 表 amaxa1,a22c2c12c2sa12a2a12a22cmax2c1,2c22c2c12c2ss2a1sa1a2a1a22cmax2c1,2c2s2a1

K

aY

seca 2a secaYa10.25w0.06w 3.3.2母材中心穿透裂紋示意圖(tKY

Y(a)

a

a a4

21.72(

30.39(w) 3.3.3母材自由邊裂紋示意圖(tKFa,a,c,a ct 式中 Φ——11.1.1Faa ——11.1.1,,,ct

t——3.3.4埋藏裂紋示意圖(tKMTMBHaFa,a,c, K

ct 式中 H——11.1.2Faa

Φ——11.1.2——11.1.2,,,ct

其中:c——裂紋長軸半長,m3.3.5(1);t——母材厚度,m,見圖3.3.5(1);w——母材寬度,m3.3.5(1);——應按下式計算MTMB av

(MTMT(B) (MT 3.3.5(1)3.3.5(2)v,u的取 表------ Fa,a,c,

ct resReH—材料屈服強度,N/mm2。3.3.5節定義。第4 等效設計波其他確定疲勞應力譜的方法,應經CCS同意。Weibullξq產生服從分布的階梯應力譜,每個=- fWeibullqq exp 0 Δσ——

qk式中:αk——k11.6.1qk——k的Weibullq lnnkΔσn,k——與10-8超越概率水平對應的裝載工況knk——10-8k的載荷循環次數;k的疲勞設計應力范圍Δσn,k )ki下,疲勞名義應力范圍Δσn,ikn,ikn,i1k σn,i1k,σn,i2k——ki下的名義應力,N/mm21’和‘2’分別表i1i2。

σn,i1k,σn,i2k——ki下的名義應力,N/mm21’和‘2’分別表i1i2。第5 譜分析5.1.39篇第1部分CCS附錄A3.1.4]。3節。0.1~1.8rad/s0.130120180240300Rayleigh分布函數得到疲勞應力譜塊及對應循環次力分別為max=n/2+s和min=-n/2+s(s為靜載荷產生的結構應力。Pierson-Moskowitz譜(P-M譜),概率密度函數H22G(,H,T)s

5exp

12

4

4Tz

Tz G(,H,T,)H(,)2G(,H,T 式中 Rayleigh分布函數表示,其概率密度按下 2f()4mexp8m

0 0 mn

n

(,Hs,Tz,??(???)

pn——第n0.85nNnp 5.4。5.3.1;5.4.8得到海浪散布圖中特定裝載工況、波浪頻率及航向角下的應2.4得到疲勞應力譜。步驟五:疲勞壽命計算2.7進行壽命計算。第6 失效評估方根據裂紋面上的應力分布或估算公式計算相應根據裂紋面上的應力分布或估算公式計算相應a、cKmat屈服強度ReH、抗拉強度計算參考應力σref和應力K值,并進一步LrKr值在FAD圖中畫出評估點,并根據評估點位置進行6.1.3fL10.5L20.50.30.7expL6

L

r fLf

1L2

1<L rfLr

ReH

, KpKsK I I

L=0.1KSr

0.007KSr

0.00003KSr

KSr

P

P

P

I

KS

IKP I Lr41.05L 0.8<L

LrLref 表292 2a31w 292 a31w 29212 31 2atc w2ct33292124p m t 314t 4atc w2ctc——t——p——埋藏裂紋到板表面的距離,m3b——名義彎曲應力,N/mm21KFa,a,c,

ct 式中:σn11.464ac1.651

0a2c 1 11.464ca1.65 0.5a2c aa

2a

2a4

,,,M1M2

M3

gfct

t

MM c

0a2c0.5a2cM2M3

0.11ac30.23ac314aac2cos2sin21f

0a2c

c

sin2cos21

0.5a2c

2a1fwsec t KMTmM

aFaa

ct a1.651/

Φ1.01.464c aa

a

a4F(,,,)M1M2M3gfct

t tM11.130.09(a/M20.

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