砰击和波浪诱导响应的组合方法及考虑维修的船体可靠性分析

摘要

该文应用概率方法、载荷组合、随机海浪、波浪载荷、砰击响应等理论,对波浪诱导响应与砰击响应的组合以及它们与静水载荷的组合进行了理论与数值分析;同时,在考虑船体板受腐蚀的情况下,利用中剖面模数校核方法和船体极限强度方法对船体进行了总纵强度可靠性分析;并且,较为简单地考虑了船舶维修后可靠性的变化,这为船体结构的设计和强度校核提供了有用的分析方法和理论依据.该文首先全面回顾总结了载荷、载荷组合、砰击和波浪诱导响应的组合、船体极限承载能力及船体总纵强度可靠性分析的研究进展,对当前的研究热点及趋势作了深入细致的分析,确定了该文的主要研究对象.考虑船体板的腐蚀,计算一艘散货船的剖面模数的均值和标准差;在考虑静水弯矩、波浪诱导弯矩以及砰击弯矩等三种外载荷的基础上,利用JC法进行船体总纵强度可靠性分析;从而研究腐蚀对船体可靠性的影响.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1引言

1.2船舶所受载荷及其模型以及载荷组合的研究概况

1.2.1载荷

1.2.2载荷模型

1.2.3载荷组合

1.2.4砰击和波浪诱导响应组合的研究进展

1.3船体极限承载能力研究概况

1.4船舶结构可靠性分析研究概况

1.5本文的工作

第2章概率方法基础

2.1引言

2.2连续随机变量的常用分布

2.2.1正态分布(高斯Gauss分布)

2.2.2雷利(Rayleigh)分布

2.2.3赖斯(Rice)分布

2.2.4指数分布

2.2.5韦布尔(Weibull)分布

2.2.6对数正态分布

2.3随机过程

2.3.1平稳过程与各态历经性

2.3.2平稳过程的谱分析

2.3.3与过程谱有关的概率分布

2.3.4极值分析

2.3.5计数过程及其应用

2.4卷积(convolution integral)

2.5小结

第3章波浪载荷和砰击响应的组合

3.1引言

3.2随机海浪理论概述

3.2.1海浪要素的统计分布规律

3.2.2海浪谱

3.3波浪载荷

3.3.1波浪载荷的计算方法

3.3.2波浪外荷的短期预报

3.4砰击

3.4.1发生砰击的条件

3.4.2砰击次数与砰击概率

3.4.3砰击压力

3.4.4砰击压力的极值

3.4.5砰击力

3.4.6两次砰击之间的时间间隔

3.5波浪载荷和砰击响应的组合

3.5.1载荷过程的组合方法

3.5.2荷载效应组合系数的概念

3.5.3组合极值响应

3.5.4算例

3.6考虑静水载荷的载荷组合

3.6.1包括静水载荷的整个应力的短期分布

3.6.2包括静水载荷的整个应力的长期分布

3.6.3整个应力的极值分布

3.6.4考虑静水载荷的概率组合因子

3.7小结

第4章可靠性理论

4.1引言

4.2结构可靠性理论

4.3小结

第5章考虑腐蚀的船体总纵强度可靠性分析

5.1引言

5.2基于服务极限状态的船体可靠性分析

5.2.1船体梁的时变可靠性

5.2.2船体梁剖面模数的计算

5.2.3静水弯矩

5.2.4波浪弯矩和砰击弯矩

5.2.5船体梁的安全裕度

5.3基于极限承载能力的船体可靠性分析

5.3.1引言

5.3.2能力不确定性因素

5.3.3船体梁极限强度的确定

5.3.4加筋板格极限强度的确定

5.3.5极限强度的均值和方差

5.3.6船体梁极限强度可靠性分析

5.4小结

第6章计算实例

6.1引言

6.2计算说明

6.3计算结果与分析

6.3.1基于服务极限状态的计算结果

6.3.2考虑维修的情况

6.3.3基于极限承载能力状态的计算结果

6.4小结

第7章结论与展望

7.1结论

7.2展望

致谢

参考文献