导　　师： 余建星

学科专业： H2401

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 天津大学

摘　　要： 本文主要研究船舶总纵强度可靠性分析方法。由于传统的定值论方法已日益无法适应工程建设力求结构安全指标精确可靠的评估要求,因此开展船体结构总纵强度可靠性研究、评估船舶结构在使役期内的强度和可靠性变化情况,对于建立合理的检测、维护和修理方案以确保船舶结构的安全可靠至关重要,同时也将为船体总纵强度可靠性分析规范的制定奠定理论基础。基于结构可靠性理论的船舶总纵强度可靠性研究工作主要可分为两部分:一是确定总纵强度极限状态函数中表征船体外载荷的随机变量与抗弯强度随机变量的概率分布和相应的数字特征;二是使用适当的可靠性分析方法计算结构的失效概率和可靠性指标等,作为船体结构总纵强度的安全衡量指标。有鉴于此,研究中考虑船体梁总纵弯曲屈服失效模式,提出了一套完整可行的船舶总纵强度可靠性分析方法,主要工作包括:为确定船舶总纵弯曲的载荷信息,即船舯静水弯矩与波浪诱导弯矩幅值极值的概率分布形式及统计特征,提出了一种数值模拟与传统的静水弯矩常量计算相结合的方法确定静水弯矩的分布,并基于数值计算方法建立船舯波浪弯矩分布的预报模型;为确定船舶总纵弯曲的强度信息,即船体舯横剖面最小剖面模数与材料屈服极限的概率分布形式及统计特征,考虑疲劳、腐蚀与失稳诸因素对船体舯横剖面构件面积的时变影响,引入改进Rosenbluthe方法计算舯横剖面最小剖面模数的统计特征,同时,依据相关研究确定材料屈服极限的分布;提出了结合全周期抽样的搜索自适应Monte Carlo重要抽样法进行船体总纵强度可靠性分析,该方法有效地平衡了Monte Carlo方法的计算精度与计算速度之间的矛盾,可以得到收敛速度更快的失效概率计算结果,从而有效地提高了计算效率;以某军用艇为例,分别采用基于全周期抽样的搜索自适应Monte Carlo重要抽样法与JC法进行船体总纵强度可靠性评估,并对计算结果进行了比对分析。

关 键 词： 船舶总纵强度 可靠性指标 失效概率 重要抽样法

分 类 号： [U661.4]

领　　域： [交通运输工程] [交通运输工程]