基于雨流计数法的高低频复合疲劳试验研究

船体固有频率与遭遇波浪频率及其倍频接近时,波浪载荷极易引起船体结构产生持续的波激振动现象,对大型船舶结构疲劳损伤的影响达到40%以上。因此,有必要针对波激振动引起的非线性垂向弯矩载荷特点,开展高低频复合工况下典型切口试件疲劳试验及累计损伤分析研究。基于非线性随机载荷的分析方法,采用闭合雨流计数法提取叠加应力历程中的多级循环载荷,并结合平均应力修正方法和疲劳极限以下SN曲线局部修正法,对叠加应力历程中小载荷的损伤效应展开研究。分析结果表明,高低频载荷叠加产生的附加损伤效应对疲劳寿命的影响显著,在恒定应力比下随平均应力的变化近似成二次函数关系。考虑到高频小载荷的叠加应力历程疲劳寿命明显降低,可以通过修正累计损伤临界值或引入应力放大因子,近似地利用线性累积损伤理论预测实际叠加应力历程的寿命范围。

水面光伏浮体结构安全性评估方法研究

针对内陆湖泊及小型水库风浪载荷的特殊性,采用莆田-鹤地水库波浪要素计算公式,结合数值分析软件AQWA,开展水面光伏浮体运动响应及波浪载荷的研究,得到了水面光伏浮体局部阵列发生最大波浪弯矩时的六种危险波工况.并根据相关规范要求,计算了水面光伏浮体在10年一遇和25年一遇风、浪联合作用下的钢丝绳系泊力和浮体结构强度,发现浮体阵列在迎浪边角区域以及浮体与浮体连接的耳板处结构较为薄弱.同时,通过研究一系列风浪载荷工况下水面光伏浮体的运动响应和结构承载能力,提出了一套适用于工程设计阶段的水面光伏浮体阵列结构强度直接计算方法.