船体结构典型节点疲劳模型试验.pdf

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1、第35卷第9期舰船科学技术V01．35．No．92013年9月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYSep．，2013222222。2222222223==2====================：===：===：：==：==：=：：=船体结构典型节点疲劳模型试验竺一峰，胡嘉骏，张凡，丁军，祁恩荣(中国船舶科学研究中心，江苏无锡214082)摘要：船体结构建造过程中存在一定程度的不确定性，同时在实际应用中可选择的S—N曲线是有限的，假设都采用规范推荐的S—N曲线计算疲劳寿命，其计算值必将与真实值产生一定程度的差异，因此有必要对

2、船体结构典型节点进行疲劳模型试验。本文采用模型试验的方法对船体结构2种典型节点形式的疲劳特性，以及试验模型的设计、试验数据的处理方式及试验结果进行研究，得出的方法和结论对船体结构典型节点的疲劳模型试验具有参考意义。关键词：船体结构；典型节点；疲劳模型试验研究中图分类号：U661．43文献标识码：A文章编号：1672—7649(2013)09—0024—07doi：10．3404／j。issn．1672—7649．2013．09．004Researchonfatiguemodeltestoftypicaljointsforshipstruc

3、turesZHUYi-feng，HUJia-jun，ZHANGFan，DINGjan，QtEn-rong(ChinaShipScientificResearchCenter，Wuxi214082，China)Abstract：Theuncertaintyisexistedintheshipbuildingprocess；meanwhile，theS—Ncurvesarefiniteinpracticalapplication．IfallfatiguelifeiscalculatedusingtheS—NCurvesrecommendedb

4、ycriterions，thedifferencebetweentruevalueandcalculatedvaluewillexist，SOfatiguemodeltestoftypicaljointsforshipstructuresisnecessarily．Inthispaper，usingamodeltestmethodthefatiguepropertiesoftwokindsoftypicaljointsonshipstructureswerestudied．Thedesignoftestmodel，themethodofd

5、ataprocessingandtheconclusionsinthispaperhavereferencesignificancetofatiguemodeltestoftypicaljointsonshipstructures．Keywords：shipstructures；typicaljoints；studyonfatiguemodeltest0引言船舶及海洋工程物在正常作业过程中受到风、浪、流等载荷的作用，交替变化的载荷使得结构内部产生交替变化的应力，交变应力将使结构产生疲劳损伤。疲劳破坏是造成船舶及海洋工程物破坏的一种主要形式

6、⋯，因此需要对这类结构的关键部位进行疲劳寿命的计算。结构的疲劳寿命可以用S一Ⅳ曲线法计算获得，但是规范推荐的S一Ⅳ曲线只适用于屈服极限在400MPa以下的钢材，而当今军民船的建造已经开始采用屈服极限高于400MPa的高强度钢，规范S一Ⅳ曲线对于高强度钢的适用性有待于验证；同时，在船体建造过程中存在着一定程度的不确定性，如母材与焊材、焊接工艺、焊缝尺寸与形状等的不确定性，假设都采用规范推荐的s一肌由线计算疲劳寿命，其计算值必将与真实值产生一定程度的差异；再者，在实际应用中可供选择的S—J『、r曲线是有限的，无法涵盖船体结构的所有节点，因此有

7、必要对船体结构的典型节点进行疲劳模型试验。收稿日期：2012—11—19；修回日期：2013一Ol一06作者简介：竺一峰(1985一)，男，工程师，从事船体结构疲劳强度研究，第9期竺一峰，等：船体结构典型节点疲劳模型试验·25·1模型的设计船体结构中焊接节点的形式众多，要对所有节点形式都进行疲劳试验是不现实的，因此本文以双面全焊透对接焊缝(1号试验模型)和十字型接头全焊透焊缝(2号试验模型)为对象来设计疲劳试验模型。参照GB／T13816—92中的规定心1，可以将疲劳试件设计成图1的形式。图1规范中的疲劳试件形式Fig．1Fatigues

8、pecimenincriterion由于疲劳试验周期长、成本大，而要想准确获取某种材料或者某种节点的疲劳性能往往需要大量的试验数据，因此本文将疲劳试验模型设计成图2和图3的形式。[二二二二二二