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114 000 t原油船折角点疲劳强度直接计算分析

2021-06-09吴定凡陆利平

江苏船舶 2021年2期

叶 旭,吴定凡,陆利平

(上海船舶研究设计院,上海 201203)

0 引言

油船的疲劳强度一直是一个倍受关注的问题,其中底边舱下折角连接处的疲劳强度需要利用有限元软件进行校核。114 000 t原油船是一艘阿芙拉型油船,满足双壳油船规范(CSR-OT)对疲劳强度的要求。2015年,散货船油船结构共同规范(HCSR)正式生效。HCSR与CSR-OT在计算方法上差异较大,满足CSR-OT的疲劳强度要求不一定能满足HCSR的要求。张华对比了灵便型油船在CSR-OT与HCSR结构规范计算之间的差异。石杨对比了HCSR和CSR-OT在疲劳计算载荷上的差异,论述了HCSR中底边舱下折角处翼板和腹板上热点应力计算方法,但没有对比分析不同规范下两者疲劳年限的差异和影响因素。

本文在114 000 t油船已满足CSR-OT疲劳强度的基础上,引入了HCSR,对比了两个规范在底边舱下折角点处热点疲劳年限的差异,并基于HCSR重点分析影响内底板疲劳年限的几个要素,以及有限元网格大小对计算结果的影响。

1 计算分析

1.1 计算模型

114 000 t油船疲劳计算局部有限元模型见图1,底边舱下折角点的有限元模型见图2。CSR-OT和HCSR中疲劳计算工况参考具体的规范定义。

图1 疲劳计算局部有限元模型

图2 折角点疲劳有限元模型

1.2 计算结果对比

在CSR-OT计算中,疲劳年限比较难以满足要求的是图3中的热点1、热点2。按照CSR-OT的计算结果,热点1和热点2都满足疲劳年限要求(设计使用年限为25 a)。同时基于HCSR,计算底边舱折角区域的热点1和热点2的疲劳年限。两者计算结果见表1。由表1可见,基于HCSR得到的热点疲劳寿命要低于CSR-OT值,这说明新规范对油船下折角点的疲劳年限要求有所增加,计算更加严格。……

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