2。2 完整板架性能理论 10

2。3 含中心穿透裂纹矩形板极限强度理论 13

2。4 含垂直穿透裂纹的加筋板极限强度理论 14

2。5 本章小结 15

第三章  含裂纹板架极限强度有限元分析 16

3。1 引言 16

3。2 含中心穿透裂纹矩形板极限强度有限元分析 16

3。3 含垂直穿透裂纹的加筋板极限强度有限元分析 18

3。4 含裂纹的船舶甲板板架结构极限强度有限元分析 21

3。4。1 板架模型 21

3。4。2 边界条件 23

3。4。3 板架极限强度结果分析 23

3。5 本章小结 26

第四章 含裂纹板架疲劳裂纹扩展 27

4。1 引言 27

4。2 疲劳裂纹扩展模型 29

4。2。1 单一裂纹扩展率曲线模型 29

4。2。2 统一疲劳裂纹扩展模型 30

4。3 疲劳裂纹扩展 33

4。4 本章小结 36

结  论 37

致  谢 39

参考文献 40

第一章  绪论

1。1 选题的目的和意义

由于全社会对生命和环境的日益重视, 对船舶的安全性就提出了更高的要求。衡量船舶安全性的两个最重要的物理量就是船舶营运过程中所受的载荷和船舶结构本身所具有的强度。如果能确保船舶在使用过程中强度始终大于载荷, 则船舶结构的安全性就能得到保证。要做到这一点, 精确预报或评估船舶结构的强度就成为一个关键[1]。

但在船舶结构设计中，基于船舶结构安全性能的前提下，就如何减轻船舶重量、降低船舶造价、提高船舶营运的经济性问题，没有得到设计者的足够的重视。传统的船舶结构设计准则是基于线弹性理论，用满足总纵强度下的最小剖面模数来表征的安全系数法[2]。但这种方法过于保守，不利于合理充分的利用建造材料、减轻船舶重量、降低成本。因此，对船舶极限强度的研究是非常有必要的。

自上世纪末，国际船舶组织越来越重视船舶极限强度问题，2004年国际海事组织(IMO)明确并制定了基于目标的新船结构标准（GBS)，2006年国际船级社协会（LACS)签署了共同规范（CSR)，国际标准组织（ISO)着重要求评估船体极限强度（ULS)。至此结构极限强度的计算评估正式应用于船舶与海洋工程的设计建造中。

但对船舶结构而言，由于在建造过程中所使用的材料的自身缺陷，建造施工工艺及船舶运营时受到的不确定性外载荷，使得船舶结构经常出现腐蚀、疲劳等损伤缺陷，所以考虑船舶结构损伤是当下研究的重点。

目前，对含裂纹构件的极限强度的研究主要集中在以下两方面：

1）对裂纹尖端特性的分析、对断裂力学参数的求解，以断裂力学参数为基础的断裂破坏准则的研究和结构剩余极限强度的计算，以及对断裂问题的简化分析模型（如DUGDALE模型）的讨论和深化；文献综述