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考虑腐蚀作用下集装箱船船体结构的可靠性研究

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第一章绪论

1.1本文研究的背景、意义

1.1.1集装箱船的发展现状

1.1.2集装箱船的结构特征

1.1.3进行集装箱船可靠性研究的意义

1.2本文的主要研究内容

第二章作用在船体上的载荷信息

2.1静水载荷

2.1.1简介

2.1.2静水载荷的分布形式和数字特征

2.2波浪载荷

2.2.1简介

2.2.2波浪载荷的极值分布和数字特征

第三章船体极限承载能力分析

3.1极限弯矩

3.1.1简介

3.1.2船体极限弯矩的计算方法

3.2极限扭矩

3.2.1简介

3.2.2船体扭转时的应力状态

3.2.3船体剖面极限转矩的计算方法

第四章考虑腐蚀影响的船体极限承载能力

4.1简介

4.2腐蚀模型的选择

4.3腐蚀对船体极限弯矩的影响

4.4腐蚀对船舶极限扭矩的影响

第五章船体极限强度可靠性分析

5.1简介

5.2结构可靠性的基本原理

5.2.1极限状态及其描述

5.2.2结构可靠度与失效概率及可靠性指标

5.3船舶的时变可靠性

5.4结构可靠度的计算方法

5.5船体极限状态方程

第六章算例

6.1 SB319/310 900标准箱集装箱船概况

6.2计算过程

6.2.1静水弯矩计算

6.2.2波浪载荷计算

6.2.3极限弯矩计算

6.2.4极限扭矩计算

6.3计算结果

第七章结论

参考文献

参加科研情况说明

致 谢

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摘要

随着国际经济和航运事业的飞速发展,集装箱船舶货物运输凭其独特的优越性,在航运领域中充当着举足轻重的角色。由于集装箱船大开口的结构特殊性和实际装载情况的多变性,导致集装箱船的总纵强度和抗扭强度都比较差,使其总纵强度和扭转强度不易满足,其总纵强度和扭转强度对船舶安全同样重要。 船舶与海洋工程系统的结构日趋复杂,工作范围不断扩大,环境条件越发恶劣,对可靠性的要求越来越高。所以,对结构系统可靠性的分析、设计与保证措施已经成为不可忽视的重要问题。集装箱船在营运过程中遭受外部环境腐蚀的作用,其承载外部极限载荷的能力随着时间的增长而衰减,船体所受的载荷和船体强度均需要用随机过程来描述,船舶失效分析必须采用基于结构可靠性的原理和方法。 本文对集装箱船外载荷进行分析,得出极限载荷的计算方法,确定作为随机过程的极值载荷的数学特征和概率分布。将腐蚀率作为一个常均值的随机过程来考虑,对集装箱船极限承载能力进行分析,建立船舶极限承载能力与时间的关系。然后建立极限状态方程,运用时变可靠性原理和方法,选用改进一次二阶矩对可靠性进行计算,最后通过对一艘900TEU标准集装箱船进行实例分析,计算了随时间变化的船舶可靠度,得出腐蚀对集装箱船可靠度的影响规律。

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