摘要 | 第5-7页 |
abstract | 第7-9页 |
第1章 绪论 | 第14-28页 |
1.1 本文研究工作的目的与意义 | 第14-15页 |
1.2 基于裂纹扩展理论的加筋板结构研究现状 | 第15-19页 |
1.2.1 国外研究现状 | 第15-18页 |
1.2.2 国内研究现状 | 第18-19页 |
1.3 基于可靠性理论的船舶结构疲劳研究现状 | 第19-23页 |
1.3.1 国外研究现状 | 第19-21页 |
1.3.2 国内研究现状 | 第21-23页 |
1.4 基于断裂力学船舶结构裂纹扩展研究方面存在的问题 | 第23-25页 |
1.5 本文主要工作 | 第25-26页 |
1.6 本文创新点 | 第26-28页 |
第2章 船用钢材疲劳裂纹扩展特性试验研究 | 第28-48页 |
2.1 概述 | 第28-29页 |
2.2 材料拉伸力学性能试验 | 第29-31页 |
2.2.1 材料与试样 | 第29页 |
2.2.2 试验结果 | 第29-31页 |
2.3 材料疲劳裂纹扩展速率试验 | 第31-34页 |
2.3.1 材料与试样 | 第31-32页 |
2.3.2 试验过程与测量方法 | 第32-34页 |
2.4 材料疲劳裂纹扩展速率公式 | 第34-40页 |
2.4.1 基本原理 | 第34页 |
2.4.2 试验数据拟合方法 | 第34-35页 |
2.4.3 试验数据拟合结果 | 第35-36页 |
2.4.4 疲劳裂纹扩展速率公式 | 第36-40页 |
2.5 厚度效应与试验设计 | 第40-47页 |
2.5.1 基于线弹性理论的有限元模型计算 | 第42-44页 |
2.5.2 基于弹塑性理论的有限元模型计算 | 第44-45页 |
2.5.3 试验设计的几点建议 | 第45-47页 |
2.6 本章小结 | 第47-48页 |
第3章 船体加筋板疲劳裂纹扩展特性试验研究 | 第48-71页 |
3.1 概述 | 第48-49页 |
3.2 加筋板裂纹扩展速率试验设计流程 | 第49-50页 |
3.3 拉伸载荷下加筋板疲劳裂纹扩展试验设计 | 第50-56页 |
3.3.1 拉伸加筋板试样设计方法 | 第50-52页 |
3.3.2 拉伸试验装置及参数设置 | 第52-53页 |
3.3.3 拉伸试验测量及验证 | 第53-56页 |
3.4 拉伸载荷下加筋板疲劳裂纹扩展试验结果分析 | 第56-61页 |
3.4.1 拉伸加筋板组合裂纹扩展规律分析 | 第56-59页 |
3.4.2 拉伸加筋板组合裂纹扩展相关性分析 | 第59-61页 |
3.5 弯曲载荷下加筋板疲劳裂纹扩展试验设计 | 第61-65页 |
3.5.1 弯曲加筋板试样设计 | 第61-62页 |
3.5.2 弯曲试验装置与参数设置 | 第62-64页 |
3.5.3 弯曲试验测量与验证 | 第64-65页 |
3.6 弯曲载荷下加筋板疲劳裂纹扩展试验结果分析 | 第65-69页 |
3.6.1 弯曲加筋板组合裂纹扩展规律分析 | 第65-68页 |
3.6.2 弯曲加筋板组合裂纹扩展相关性分析 | 第68-69页 |
3.7 本章小结 | 第69-71页 |
第4章 含组合裂纹加筋板疲劳裂纹扩展数值模拟方法 | 第71-99页 |
4.1 概述 | 第71-72页 |
4.2 考虑残余应力的组合裂纹扩展数值模拟流程 | 第72-73页 |
4.3 含中心裂纹平板结构裂纹扩展模拟方法 | 第73-79页 |
4.3.1 应力强度因子计算理论 | 第73-75页 |
4.3.2 应力强度因子计算有限元建模方法 | 第75-79页 |
4.4 焊接残余应力下应力强度因子的模拟方法 | 第79-86页 |
4.4.1 焊接残余应力对裂纹扩展的影响 | 第79-81页 |
4.4.2 焊接残余应力下应力强度因子的计算 | 第81-86页 |
4.5 含组合裂纹加筋板裂纹扩展模拟方法 | 第86-94页 |
4.5.1 含组合裂纹加筋板结构有限元建模方法 | 第86-88页 |
4.5.2 焊接残余应力下应力强度因子模拟方法 | 第88-94页 |
4.6 含组合裂纹加筋板裂纹扩展数值模拟结果 | 第94-98页 |
4.6.1 拉伸载荷作用下数值计算结果验证 | 第94-96页 |
4.6.2 弯曲载荷作用下数值计算结果验证 | 第96-98页 |
4.7 本章小结 | 第98-99页 |
第5章 加筋板疲劳裂纹扩展概率模型研究 | 第99-138页 |
5.1 概述 | 第99页 |
5.2 加筋板结构几何修正系数计算 | 第99-114页 |
5.2.1 加筋板结构有限元模型 | 第100-102页 |
5.2.2 拉伸载荷作用下加筋板几何修正系数 | 第102-108页 |
5.2.3 弯曲载荷作用下加筋板几何修正系数 | 第108-114页 |
5.3 加筋板结构疲劳载荷计算 | 第114-118页 |
5.3.1 船体梁载荷计算 | 第114页 |
5.3.2 海水动压力计算 | 第114-116页 |
5.3.3 船舶运动加速度计算 | 第116-117页 |
5.3.4 货物压力的计算 | 第117页 |
5.3.5 应力范围简化计算 | 第117-118页 |
5.3.6 应力范围的合成 | 第118页 |
5.4 蒙特卡洛法模拟加筋板疲劳裂纹扩展 | 第118-127页 |
5.4.1 拉伸载荷作用下随机变量确定 | 第119-120页 |
5.4.2 弯曲载荷作用下随机变量确定 | 第120-122页 |
5.4.3 组合载荷作用下随机变量确定 | 第122-123页 |
5.4.4 残余应力对裂纹扩展模拟的影响 | 第123页 |
5.4.5 加筋板疲劳裂纹扩展模拟 | 第123-125页 |
5.4.6 加筋板疲劳裂纹扩展模拟结果 | 第125-127页 |
5.5 加筋板疲劳裂纹扩展概率模型建立 | 第127-137页 |
5.5.1 拉伸载荷作用下疲劳裂纹扩展概率模型 | 第127-129页 |
5.5.2 弯曲载荷作用下疲劳裂纹扩展概率模型 | 第129-131页 |
5.5.3 组合载荷作用下疲劳裂纹扩展概率模型 | 第131-133页 |
5.5.4 基于裂纹扩展概率模型的模拟结果 | 第133-137页 |
5.6 本章小结 | 第137-138页 |
第6章 基于裂纹扩展的加筋板及船体梁结构可靠性研究 | 第138-158页 |
6.1 概述 | 第138-139页 |
6.2 结构可靠度分析方法 | 第139-142页 |
6.2.1 结构的极限状态方程 | 第139-141页 |
6.2.2 结构可靠度与可靠度指标 | 第141-142页 |
6.3 基于裂纹扩展的含组合裂纹加筋板结构可靠度分析 | 第142-148页 |
6.3.1 加筋板极限状态方程建立 | 第142-143页 |
6.3.2 加筋板临界裂纹尺寸确定 | 第143-145页 |
6.3.3 基于裂纹扩展的加筋板结构可靠度计算 | 第145-148页 |
6.4 基于裂纹扩展的船体梁结构可靠性分析 | 第148-157页 |
6.4.1 船体梁结构剖面模数计算 | 第148-153页 |
6.4.2 船体梁结构可靠度计算 | 第153-155页 |
6.4.3 基于修复结果的结构可靠度更新计算 | 第155-157页 |
6.5 本章小结 | 第157-158页 |
结论与展望 | 第158-161页 |
参考文献 | 第161-170页 |
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第170-171页 |
致谢 | 第171-172页 |
附录A:船舯剖面加筋板类型及几何尺度对照表 | 第172-175页 |
附录B:船舯剖面加筋板类型载荷计算结果 | 第175-180页 |
附录C:船舯剖面各加筋板几何修正系数参数拟合结果 | 第180-184页 |