李梦伟，刘敬喜，赵 耀，缪素菲

(华中科技大学 船舶与海洋工程学院，湖北 武汉 430074)

0 引 言

铝合金材料具备强度高、耐腐蚀性好等优点，同时可以减轻船体重量，提高船舶航速，因此广泛应用于中小型高速船舶的建造，比如军用小型舰艇、水翼艇、穿浪双体船等[1–2]。然而，铝合金船舶航行速度的提高必然会导致遭遇载荷的增大，尤其是在中等附近海况，会遭受较强波浪砰击载荷作用，使得船体结构中产生循环高载应力成分，造成船体结构出现疲劳损伤[3–4]。目前，对于铝合金结构疲劳问题，吴双辉[5]基于Basquin公式建立了疲劳寿命预测模型，研究了加载频率对疲劳寿命的影响，揭示了裂纹萌生部位及其机理。徐峰[6]采用试验和数值模拟方法对铝合金结构疲劳裂纹扩展进行研究，分析了应力比与裂纹扩展速率的关系，以及裂纹前缘形貌的方程表达。法国船级社[7]采用线弹簧法计算应力强度因子，对疲劳寿命进行评估，但该法事先需明确裂纹扩展路径。然而，多数研究工作均围绕船体典型焊接节点[8–9]标准试件展开，而直接进行铝合金船体板架结构试验研究较少。因此，开展铝合金船体板架结构疲劳试验，深入研究铝合金船体板架结构疲劳特性，合理评估其疲劳强度，建立适用于铝合金船体板架结构疲劳寿命预测方法显得尤为重要。

本文以铝合金船体板架结构为研究对象，依据有限元分析结果，在保证节点主应力分布一致的前提下，设计制作实……