実働荷重をシミュレートするランダム疲労試験システムの構築に関する研究

模拟实际工作载荷的随机疲劳试验系统构建研究

• 批准号: 02555091
• 负责人: 冨田 康光
• 金额: $ 9.98万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 1992
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02555091/
• 关键词: 船舶の疲労設計; 船舶の標準実働荷重モデル; 角まわし溶接部; 表面き裂; 疲労き裂伝播解析; モンテカルロシミュレーション; 長期分布; ワイブル分布; 疲労き裂伝播; 下限界応力拡大係数; モンテカルロシミュレ-ション; 多数切欠試験片; 標準荷重モデル; 標準実働荷重疲労試験法; 多数切欠き付試験片

北平洋航路に続き日本-ペルシャ湾航路についても実船の遭遇海象の時間履歴を調べた。その結果、北太平洋航路の場合と同様に、船舶が大洋を航行するときに遭遇する波浪は長期の波浪統計頻度表から独立にランダムに取り出した海象が次々に現れるのではなく、比較的平穏な海域を航行する時と、徐々に波高が増加し徐々に減少するような嵐の海域を航行する時とが交互に現れるようにモデル化できることが判った。これを基に、船舶の疲労設計を行う場合の標準変動荷重モデルを作成した。実際に船体各部に作用する応力は、航行海域の海象データ、波浪データ材料及び船体運動の線形または非線形応答に依存する-例えば、応力の総数、密度分布、遭遇する嵐の数、嵐の持続時間したがって嵐中の荷重負荷回数、嵐の大きさ-しかし、上記波浪外力の荷重履歴に関する基本的構成-平穏海域の航行と嵐海域の航行-は不変である。次に、設計対象部材として船体構造に極めて多くかつ損傷例もある角まわし溶接部を選び先の標準変動荷重を負荷した疲労試験を行った。その結果、疲労き裂は嵐に1回または数回遭遇すると発生し、その寿命の大部分は、角まわし溶接部余盛止端に発生した表面き裂の伝播であることが判った。疲労試験結果に基づいて、疲労設計線図を作成する手順を示すと共に、従来変動荷重下の疲労寿命推定に広く用いられているMiner則との相関についても検討した。更に、表面き裂の伝播解析を破壊力学的手法を用いたシミュレーションを試み、実験結果と比較すると共に、モンテカルロシミュレーションにより表面き裂伝播寿命を求め、き裂伝播に関係する材料定数の確率的変動によるき裂伝播挙動を考察した。

The Beiping Ocean route に続 に続 Japan -ペ ペ シャ シャ シャ bay route に に て て て the time cycle of the encounter with walruses by the Kanami ship is を and べた. そ の results, in the north Pacific route と の occasions with others に, vessel sailing が ocean を す る と き に encounter す る wave は long-term の wave frequency statistics table か ら independent に ラ ン ダ ム に take り out し た walrus が times 々 に now れ る の で は な く, comparison of the flat is one な を sea voyage す る と, xu 々 に wave height が raised し requirement by xu 々 に reduce す る よ う な arashi の waters を navigation When the line する is in motion, とが interacts with に, then れるようにモデ sanitizing で る る とが とが judging った. The <s:1> れを basis に, the <s:1> fatigue labor design of the ship を operation う situation <s:1> standard variable load モデ を を is made into た. Be interstate に hull ministries に role す る 応 は, navigation waters の walrus デ ー タ, wave デ ー タ materials and び hull movement の linear ま た は nonlinear 応 answer に dependent す る - example え ば, 応 の 総 number, density distribution, encounter す る arashi の number, arashi の し 続 time た が っ て in the haze の load load back number, large haze の き さ - し か し, written の force wave load The basic components of に related to する - stable sea waters <s:1> navigation と dry sea waters <s:1> navigation - に unchanging である. Time に, design like department of seaborne と し て hull construction に extremely め て more く か つ damage cases も あ ま る Angle わ し を dissolves department choose び の first standard - dynamic load を load し た exhausted 労 test line を っ た. そ の results, exhausted 労 き crack は arashi に 1 back ま た は number back to encounter す る と 発 し, そ の life most の は, Angle ま わ し dissolves department yu sheng check end に 発 raw し き た surface crack の 伝 sowing で あ る こ と が convicted っ た. Exhausted 労 test results に づ い て 労 design and line 図 を made す る hand shun を shown す と に, 従 to - の fatigue under dynamic load, presumption 労 life に hiroo く with い ら れ て い る Miner is と の phase masato に つ い て も beg し 検 た. More に, surface crack き の 伝 sowing parsing を broken 壊 mechanics methods を with い た シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を み, be 験 results と す る と に, モ ン テ カ ル ロ シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ き り surface crack 伝 め を o life, き crack 伝 replayed に masato is す る material constant の probabilistic - move に よ る き crack 伝 sowing 挙 dynamic を investigation し た.

项目成果

冨田 康光,河辺 寛,福岡 哲二,多所 誠次郎: "波浪荷重の統計的性質と疲労強度評価のための波浪荷重シミュレ-ション" 日本造船学会論文集. 170. 631-644 (1991)

Yasumitsu Tomita、Hiroshi Kawabe、Tetsuji Fukuoka、Seijiro Tadokoro：“波浪载荷的统计特性和疲劳强度评估的波浪载荷模拟”日本造船学会汇刊 170. 631-644 (1991)。

Yasumitsu TOMITA,Hiroshi KAWABE,Tetsuji FUKUOKA: "Statistical Characteristics of Wave-Induced Load and Simulation Method of Wave Loading Pattern for Fatigue Design" International Offshore and Polar Engineering Conference 93. (1993)

Yasumitsu TOMITA，Hiroshi KAWABE，Tetsuji FUKUOKA：“波浪诱发载荷的统计特性和疲劳设计的波浪载荷模式的模拟方法”国际近海和极地工程会议93。（1993）

藤本 由紀夫,福重 陽一: "多数切欠き付き試験片を用いた微小疲労き裂の発生および成長観察" 日本造船学会論文集. 170. 673-681 (1991)

Yukio Fujimoto、Yoichi Fukushige：“使用多个缺口的测试样本观察微疲劳裂纹的产生和扩展”日本造船学会汇刊 170. 673-681 (1991)。