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2）对工程结构剩余极限强度估算的简化计算模型的研究，即将结构剩余极限强度直接表示为裂纹特征参数的函数[3]。

由文献可知，裂纹对板架结构极限强度有明显的削弱作用[4]，因此本文基于ANSYS软件对研究裂纹缺陷对船舶板架结构极限强度的影响具有参考作用。

除上述裂纹对船体极限强度影响外，船舶在航行过程中还会受到风浪流等循环载荷的作用，从而会使裂纹等初始缺陷发生疲劳裂纹扩展破坏。美国海岸警卫队于1990年就1984年至1988年期间69条油轮的数据的就行了整理，他们发现80％的油船都是由于疲劳断裂而失效的。2013年，集装箱船“MOL Comfort”号由于在建造时使用高强度钢，在航行过程中发生疲劳裂纹扩展，最终导致船体断裂。这两个事例表明准确预报船舶寿命对减少船舶事故及保护人员安全也是相当重要的。

1。2 船舶极限强度国内外研究现状及存在的问题

1。2。1 直接方法

1。2。2 逐步破坏法

本文主要研究内容

本文采用ANSYS有限元软件对含裂纹板架的极限强度进行了分析，研究了不同尺寸裂纹对板架极限强度的影响。

第一章简要介绍了有关船舶极限强度及疲劳裂纹扩展方面的研究进展、现状及目前存在的问题，并简要阐述了本论文选题的目的及意义。

第二章分别叙述了完整板架的强度分析理论、含中心穿透裂纹矩形板极限强度分析理论、含垂直穿透裂纹加筋板极限强度分析理论。

第三章分别对含中心穿透裂纹的矩形板及含垂直穿透裂纹的加筋板进行有限元分析求解极限强度，并对含裂纹板架建立分析模型及用有限元分析求得极限强度的结果。

第四章简述了疲劳裂纹扩展的基本理论及两种疲劳裂纹扩展模型，然后采用Pairs公式对含裂纹板架进行疲劳裂纹扩展研究。

第二章  结构极限强度理论

2。1 引言

船体结构基本上是由板和加筋板格单元组成，随着船舶事故的频发，研究人员在分析船舶失事的原因时发现了一个很奇怪的现象，即船舶结构未达到屈服极限就发生了失效。研究发现，船舶在建造过程中往往会有一些初始缺陷，如裂纹等，因而船舶在航行过程中，受到海洋环境循环载荷的作用，进而会使这些初始缺陷放大，并发生疲劳断裂破坏，因此在研究船体极限强度时，必须能准确求出这两种基本结构的极限强度。来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-

分析含裂纹损伤的船舶板架结构，首先矩形板上的穿透裂纹是最基本的研究内容，其次，含裂纹加筋板格的极限强度的研究也必不可少。船舶制造过程中难免在船体结构中留下初始缺陷和残余应力等，在船舶航行过程中会受到交变载荷的作用从而使船体结构产生裂纹，而加筋板上的裂纹基本上都产生在筋和板的焊接处，这些初始裂纹会大大降低加筋板格的承载能力，而随着裂纹的不断扩展，最终会给船舶造成破坏性影响。本文先对完整板架的性能进行理论介绍，再对含中心穿透裂纹的矩形板和在加筋板上垂直于载荷方向的裂纹进行了理论介绍。

2。2 完整板架性能理论

模型在垂直载荷的作用下给板加压，在计算结构的极限强度时，可先参考长板性能的分析。

在分析长板性能时，一般采用Von Karman的有效宽度，这是一种折合宽度