船舶结构疲劳强度问题研究

船舶结构疲劳强度问题研究

潘兴

关键词:船舶结构、疲劳强度、研究

前言:由于船在水中航行，而且船每次的装载情况都不太一样，所以导致的船体结构疲劳情况也不太一样，这些疲劳是日积月累的，所以要解决船体疲劳问题不是一蹴而就的，要预防这个问题也不是一件很轻松的事情。这就需要全体工作人员齐心协力，竭尽自己的才能，去为我国的航船事业做出巨大的贡献。载荷变化会造成周期的累积效应从而导致疲劳损伤，每年由疲劳损伤导致的海损事件时常发生，给我国的航海事业造成了巨大的损失。所以船体结构疲劳损伤问题急需解决。这关系着广大人民百姓的福祉，国家及企业一定要重视这个问题。而且随着高强度钢材料在我国造船业的广泛应用。使得船的屈服和极限应力有所提高，可以承担较高的外在压力。但其疲劳强度确没有得到缓解，反而加强了。所以说一种材料的应用既有害又有利，我们要做的是趋利避害，从而使得其更好的为人们服务。船的疲劳强度问题是确保船体结构安全的很重大问题之一，值得全世界的人去广泛关注和重视。

一造成船体结构疲劳的原因

造成船体结构疲劳最根本的原因就是微裂痕的产生及其扩展过程。船在行驶过程中会无时无刻不承受着各方面来的压力，所以其那些精微的结构都会承受由于载荷而引起的交变压力，船的使用频率比较高，而且就算在完美的船体结构都经不住日积月累的压力的击打，所以当某个压力超过限度时就会产生裂痕，一开始的裂痕还挺小的，随着时间的推移，又加上同一部位受到压力的概率特别大，所以这些众多的小裂痕及其的容易演变成大裂痕，这样危机就潜藏下来了，这就是船体结构疲劳形成的过程。船体结构疲劳的产生既是必然的又是偶然的，船体结构疲劳是不可避免的，只能尽量延长船体结构的使用年限，降低由于船体结构而导致的损失和灾害。

二影响船体结构疲劳的因素

1结构几何因素

船体结构的几何形状会影响船体结构疲劳的强度，即会影响船体结构的使用年限。有的几何结构承受压力的能力较强，相同的压力，相同的挤压程度会由于几何结构不同，船体结构疲劳的强度因而会有极大的不同，所以造船师要把几何结构的承受力考虑进去，充分的利用几何的魅力，数学神奇的力量，把科学运用到生活中，这才是科学的伟大之处。

2焊接的形状

裂缝大多数发生在焊接处，所以焊接的形状十分的重要，焊接的程度也至关重要。焊接虽然看上去十分的简单，是一个苦力活，但其中却蕴含着很多的知识，焊接师要把焊接重视起来，要把焊接当成一种艺术，去做它，从而使焊接这门工作在造船业中发挥其应有的作用。而焊接中一个很重要的就是焊接的形状，这其中也体现着几何的魅力，知识的力量。把握好焊接的几何形状，这可以极大的有效的减缓船体结构疲劳的程度和年限，可以节约国家的资源，对国家的发展具有重大的作用。

3对称的加强形式

船体结构是要经常加固的，但不是进行加固就会产生效果的，或者是就算产生了效果但效果也千差万别，所以要加强就得加强到位。而影响加强效果的很重大的一个因素就是加强的形状，所以要把握好加强的形状，这也凸显这几何的重大作用，几何在制造业中起着巨大的作用。所以后辈们呀，一定要好好学习几何知识，只有这样，才可能更好的为国家的伟大复兴做出属于我们的贡献。

三疲劳问题的优化措施

1认真分析原因，选择合适的修复方法

船体结构疲劳情况中最主要是裂痕的产生，而治理裂痕的方法主要有二个，即修复和有效的预防。其中修复是及其重要的一个方面。要想采取合适的修复方法，就得知道裂痕产生的原因和情况，这其实就和看病一样，如果没没有把握好症状，病就不会得到治理，严重的情况甚至会导致适得其反的效果，所以分析情况及其的重要。例如，肘板趾下端产生裂痕，是由于肘板没有软化，还是因为肘板趾端下方没有透气孔造成的，同一问题要进行区别对待，要深挖其中的原因，不可一概而论。即使是同等程度的疲劳问题也可能是由于不同的原因造成的，所以不要一产生问题，就特别着急的去解决它，有时甚至是盲目的，所以当问题出现时，一定要沉着冷静，具体问题具体分析，一定要知道导致这个裂痕的原因。

2根据实际情况，选择科学的预防措施

最基本的就是要严格的遵守船的承载范围，切忌为了一己私利，而去超载，这是得不偿失的事情，而且很容易发生事故，所以要严格的遵守装载和卸载的规则去运行，避免构件产生过度的压力，应该把优化、预约工作渗透到造船的方方面面，优化设计分析，尽力去减少用力集中，在一些较薄弱的部位，切忌给其较大的压力，在心如要时刻谨记着，把船结构疲劳问题放在心上，这样定可以减少船事故的发生。再就是在装配时，一定要配好位，千万不要错位，而且要避免焊接咬边的情况，所以安装也是一个很大的学问，对安装的工人要进行培训，这是一个很小的环节，但如果这个环节没做好，那么可能就会产生不可预料的后果，所以一定要时刻注意着。对待裂痕要进行加强和改善，即使出了错也不要灰心和失望，最重要的是从中吸取教训，即使总结教训和经验。造船师要注意疲劳裂痕产生的原因和修复措施以及预防的方法。找到原因对以后的造船也有很大的帮助，就像我们学习一样，如果知道某个公式的是怎么来的，那么我们就可以很好的去运用它，对我们的学习十分的有帮助。

总结:船体结构疲劳问题一直是困扰造船业的一个很大的问题，是不可避免的，但我们不可去不管它，我们只能尽量去减少其带来的灾害。只要我们把心放在这上面，想尽一切方法去做，肯定会起到很大的作用。而且不要用蛮力，虽然初衷是是好的，但一定要结果和初衷相契合。科学有效的去解决问题。而且研究船体结构疲劳的问题对于今后的造船业也有很大的帮助，其实践效果是及其的显著的，所以我们要弄清疲劳问题的原因、找到其修复及解决措施、防护措施，科学的、有效的去解决这个问题。相信船体结构疲劳问题定会得到很好的解决，相信造船业的前景将是一片美好。

参考文献:

[1]徐灏疲劳强度设计北京:机械工业出版社，1981

[2]黄祥鹿，邵文蛟疲劳分析中所需的外力研究报告，中国船级社上海规范研究所，1991