基于奇异强度理论的疲劳特性评估方法

疲劳是海洋结构物破坏的重要因素，为简化舰船结构疲劳评估方法，基于线弹性断裂力学和切口应力强度理论，针对典型薄板结构研究拐角节点处的应力强度，分析结构形式，利用ANSYS有限元模拟和MathCAD函数拟合，分别给出计算应力强度因子的“奇异权函数法”和“奇异等效裂纹法”的研究方法，同时给出简便算法和经验公式。进而应用Paris裂纹扩展法则进行结构奇异强度疲劳特性评估，并结合S-N曲线分析拐角节点处的应力集中，得到与结构尺寸相关的“奇异应力集中系数”函数。最后，针对切口应力，提出有限元分析所需要的“奇异应力等效取值点”的参考位置。希望能将奇异强度理论纳入船舶结构疲劳强度校核规范中做参考。