海洋工程结构的疲劳问题
深水海洋工程设备的结构设计与安全性评估
深水海洋工程设备的结构设计与安全性评估引言：深水海洋工程设备的结构设计与安全性评估是现代海洋工程领域的重要课题。
随着人类对深海资源的开发和利用日益增长，海洋工程设备在极端海洋环境下的安全性和可靠性要求变得越来越高。
本文将从深水海洋工程设备的结构设计和安全性评估两方面展开讨论。
一、深水海洋工程设备的结构设计深水海洋工程设备的结构设计是保证设备在极端海洋环境下正常运行的基础。
在海洋环境中，深水海洋工程设备面临着高压、低温、强风浪等极端条件的考验，因此结构设计需要考虑以下几个关键因素：1. 材料的选择深海环境的海水腐蚀性较强，对设备的材料提出了更高的要求。
船体、钢管和悬浮式平台等核心结构通常选择耐腐蚀性能较好的高强度钢材，以确保设备在长期暴露于海洋环境下的安全性能。
2. 结构强度的评估深水海洋工程设备需要承受来自海洋环境的巨大力量，如风力、浪力和海底地壳运动等。
因此，在结构设计阶段，需要通过强度计算和有限元分析等手段进行结构强度的评估，以确保设备稳固可靠。
3. 疲劳寿命的考虑在海洋环境中，深水海洋工程设备要长期承受波浪的作用，容易导致结构疲劳破坏。
因此，结构设计需要对设备的疲劳寿命进行评估和优化，采取一定的措施延长设备的使用寿命。
二、深水海洋工程设备的安全性评估深水海洋工程设备的安全性评估是保证设备在运行期间的安全性和可靠性。
随着深海开发技术的不断进步，安全性评估已成为深水海洋工程的重要环节，其内容包括以下几个方面：1. 设备的可靠性评估深水海洋工程中的设备通常需要长时间在海洋环境中运行，因此可靠性评估是保证设备正常运行的关键。
可靠性评估包括设备的故障概率计算、失效模式分析以及整体设备的可用性分析等，以确保设备在海洋环境中具备良好的可靠性。
2. 安全风险评估深水海洋工程设备在运行期间面临着各种风险，如泄漏、爆炸、倾覆等。
安全风险评估是对设备运行过程中可能出现的风险进行分析和评价，以采取相应的措施降低风险，确保工程的安全性。
★★★疲劳分析解析
、绪论疲劳，是固体力学的一个分支，它主要研究材料或结构在交变载荷作用下的强度问题，研究材料或结构的应力状态与寿命的关系。
金属、塑料、木材、混凝土、玻璃、橡胶和复合材料等各种结构材料及其加工成的结构或设备，在载荷的反复作用下，都会产生疲劳问题。
据统计，在三大主要破坏形式（磨损、腐蚀和断裂）之一的断裂失效中，结构破坏的 80% 以上都是由疲劳引起的。
疲劳破坏在工程结构和机械设备中极为广泛，遍及每一个运动的零部件，不管是脆性材料还是塑性材料，疲劳破坏由于没有明显的宏观塑性变形，破坏十分突然，往往造成灾难性的事故。
因此，对于承受循环载荷的零部件都应进行疲劳强度设计。
疲劳所涉及面之广几乎涵括汽车、铁路、航空航天、海洋工程以及一般机器制造等各个工业领域。
近年来，有限元方法的不断成熟使得 CAE 分析结果的精度和可靠性有了很大的提高。
现在全球各大汽车公司，在产品的并行开发过程中，广泛地将 CAE技术同步应用于车身开发，如刚度、强度、NVH分析、机构运动分析等。
作为车身 CAE 的一个重要方面——疲劳耐久性 CAE 分析技术，基于有限元应力应变结果，结合承受载荷的变化历史和材料的性能参数，并应用相应的疲劳损伤理论来预测构件的疲劳寿命。
与基于试验的传统疲劳分析相比，疲劳 CAE 技术能够提供零部件表面的疲劳寿命分布图，可以在设计阶段判断零部件的疲劳寿命薄弱位置，能够减少试验样机的数量，大大缩短产品的开发周期，降低产品开发成本，提高市场竞争力。
二、疲劳基本概念2.1 疲劳定义疲劳的一词的英文是fatigue，意思是“劳累、疲倦”。
作为专业术语，用来表达材料在循环载荷作用下的损伤和破坏。
国际标准化组织(ISO)在1964年发表的报告《金属疲劳试验的一般原理》中对疲劳所做的定义是：“金属材料在应力或应变的反复作用下所发生的性能变化叫做疲劳；虽然在一般情况下，这个术语特指那些导致开裂或破坏的性能变化” 。
这一描述也普遍适用于非金属材料。
海洋工程结构物疲劳强度评估指南
第1节 第2节 第3节 第4节 第5节
概述 ................................................................................................................... 1 定义 ................................................................................................................... 1 S-N 曲线方法 ...................................................................................................2 断裂力学方法 ................................................................................................... 3 结构节点类型 ................................................................................................... 3
第 4 章 疲劳安全系数 .............................................................................................33
第 1 节 一般规定.........................................................................................................33
船舶与海洋工程结构分析
船舶与海洋工程结构分析摘要：本论文旨在研究船舶与海洋工程结构分析的相关问题。
通过对船舶结构和海洋工程领域的研究，我们分析了存在的问题，并提出了解决这些问题的方法。
同时，我们还介绍了一些可靠的来源，以支持我们的研究结果。
关键词：船舶、海洋工程、结构分析、问题、解决方法、可靠来源引言：船舶与海洋工程结构分析是航海领域中非常重要的研究方向。
正确理解船舶和海洋工程结构的行为对于设计安全、提高效率和减少成本至关重要。
然而，存在着一些问题需要深入研究和解决。
本论文将着重探讨这些问题并提出相应的解决办法。
一、船舶与海洋工程结构分析的意义船舶与海洋工程结构分析具有重要的意义，主要体现在以下几个方面：安全性评估：船舶和海洋工程结构的分析可以帮助评估其安全性。
通过研究船舶结构的强度、稳定性和抗风浪能力，以及海洋工程结构的承载能力和抗地震能力，可以确保它们在各种环境条件下的安全运行。
结构设计优化：分析船舶与海洋工程结构可以揭示其受力特点和存在的问题，进而为结构设计提供指导。
通过深入理解结构行为和负荷响应，可以对结构进行优化，提高其性能、降低材料成本，并满足设计需求。
节能环保：船舶与海洋工程结构的分析也与节能环保密切相关。
结构的合理设计可以减少阻力和能耗，提高船舶的燃油效率和海洋工程设施的使用效率。
此外，通过考虑环保因素，如废物处理和排放控制，可以使船舶和海洋工程在运行过程中对环境的影响最小化。
技术创新和发展：船舶与海洋工程结构分析的研究为技术创新和发展提供了基础。
通过深入研究结构材料、构件连接、防腐蚀等方面的问题，可以推动新材料、新工艺和新领域的应用，促进船舶和海洋工程行业的发展。
二、船舶与海洋工程结构存在的问题1.船舶结构分析中的疲劳和强度问题疲劳问题：船舶和海洋工程结构在长期使用中，会承受复杂的荷载循环，如波浪、风载、机械震动等。
这些荷载作用下，结构会发生应力的周期性变化，导致疲劳破坏。
具体表现为结构材料中的微裂纹逐渐扩展，最终导致结构失效。
船舶与海洋工程结构极限强度的研究
船舶与海洋工程结构极限强度的研究【摘要】本文主要探讨船舶与海洋工程结构的极限强度研究。
在介绍了研究背景和研究意义。
在接下来的正文中，分别讨论了结构疲劳与破损机理、极限强度计算方法、强度设计准则、实验与数值模拟以及结构优化与改进。
通过这些内容的讨论，揭示了海洋工程结构极限强度的重要影响因素和研究方法。
在结论部分总结了本文的研究成果，并展望了未来可能的发展方向，希望能为船舶与海洋工程领域的结构设计和安全性提供一定的参考和帮助。
本文对于提高船舶与海洋工程结构的极限强度和安全性具有一定的指导意义和科学价值。
【关键词】船舶、海洋工程、结构、极限强度、研究背景、研究意义、疲劳、破损机理、计算方法、设计准则、实验、数值模拟、优化、改进、成果、展望。
1. 引言1.1 研究背景船舶与海洋工程结构在海洋运输和海洋资源开发中起着至关重要的作用，而结构极限强度作为保证船舶和海洋工程安全运行的关键指标，一直备受关注和研究。
随着船舶和海洋工程结构规模的不断扩大和工作条件的日益复杂化，结构的极限强度问题显得愈发突出和重要。
研究背景方面，早期对船舶与海洋工程结构极限强度的研究主要集中在实验方面，通过大量试验数据积累和分析，逐渐建立了相关的理论模型和计算方法。
随着计算机技术和数值模拟方法的发展，研究人员开始借助数值模拟手段来深入探讨结构的极限强度问题，提高研究效率和精度。
随着结构材料和设计理念的不断更新和变革，对结构极限强度进行准确评估和设计变得尤为重要。
本文将结合实验研究和数值模拟，探讨船舶与海洋工程结构的疲劳与破损机理、极限强度计算方法、强度设计准则等方面，为进一步提升结构的安全性和可靠性提供理论参考和实践指导。
1.2 研究意义船舶与海洋工程结构极限强度的研究具有重要的意义。
海洋工程结构承受着极端海洋环境下的复杂力学载荷，如海浪、风载等，因此结构的极限强度对于整个结构的安全性至关重要。
通过深入研究船舶和海洋工程结构的强度特性，可以有效预测和评估结构在极端情况下的强度表现，为结构的设计和运行提供科学依据。
疲劳分析简介
02
循环计数法通常采用实验方法 进行，需要记录材料在不同应 力水平下的循环次数。
03
循环计数法适用于确定材料的 低周疲劳性能和疲劳极限。
裂纹扩展分析
基于裂纹扩展的疲劳分析方 法，通过研究裂纹在交变应 力作用下的扩展规律来预测
材料的疲劳寿命。
裂纹扩展分析通常采用实验 方法和有限元分析方法进行
。
涉及裂纹扩展速率、临界裂 纹长度等概念。
3. 提供了详细的疲劳数据报告，方便用 户理解和评估结果。
2. 支持各种材料类型，包括金属、塑料 、复合材料等。
特点
1. 提供了多种疲劳算法，包括名义应力 、应变-寿命、应力-寿命等。
FatigueMaster软件
特点
2. 支持多种疲劳预测方法，包括 名义应力法、局部应力应变法等 。
介绍：FatigueMaster是一款专业 的疲劳分析软件，广泛应用于汽 车、航空航天、电子设备等领域 。
多轴复杂应力状态下的疲劳研究
多轴复杂应力状态下的疲劳行为
在许多工程应用中，材料和结构常常受到多轴复杂应力作用，如航空航天、核能等领域中的关键部件 。因此，研究多轴复杂应力状态下的疲劳行为及其机理，对于提高这些部件的疲劳寿命和安全性具有 重要意义。
多轴复杂应力状态下的疲劳损伤演化机制
多轴复杂应力状态下的疲劳损伤演化机制是疲劳分析中的重要问题之一。因此，研究多轴复杂应力状 态下的疲劳损伤演化机制，对于揭示材料和结构的疲劳失效机理、预测其疲劳寿命具有重要作用。
汽车领域应用
要点一
车身结构分析
汽车车身结构在行驶过程中受到振动和冲击载荷的作用， 可能产生疲劳裂纹。通过对车身结构进行疲劳分析，可以 预测和防止疲劳裂纹的产生，提高车辆的安全性能。
海洋平台结构碰撞损伤及可靠性与疲劳寿命评估研究
2、碰撞损伤与疲劳寿命的风险评估
在碰撞损伤方面，应针对不同的碰撞形式，识别出可能造成的危害，并估计 其发生的概率与后果。在疲劳寿命方面，应根据疲劳损伤机理和寿命评估结果， 确定不同部位的结构在给定寿命周期内可能出现的疲劳裂纹及扩展情况，并制定 相应的风险控制措施。
3、可靠性风险评估
3、可靠性风险评估
可靠性风险评估是对海洋平台结构在规定时间内的可靠性能否满足预定功能 的要求进行评估。通过综合考虑结构可靠性、环境条件和维修等因素，评估出平 台发生故障的概率及后果，以便及时采取措施降低风险。
五、结论
五、结论
海洋平台结构碰撞损伤及可靠性与疲劳寿命评估研究对保障海洋工程的安全 性和可靠性具有重要意义。本次演示从碰撞损伤及可靠性分析、疲劳寿命评估和 风险评估三个方面进行了详细阐述，为提高海洋平台的安全性与可靠性提供了重 要理论支撑和实践指导。然而，仍有许多问题需要进一步探讨，如复杂环境下海 洋平台结构的疲劳损伤机理研究、先进的风险评估方法开发以及海洋平台结构的 全寿命运程管理等方面，有待后续深入研究。
四、风险评估
1、风险评估概念及步骤
1、风险评估概念及步骤
风险评估是对某一事件可能带来的风险进行定性或定量分析的过程。具体步 骤包括：定义风险目标、风险识别、风险估计、风险评价和风险控制。通过对海 洋平台结构碰撞损伤和疲劳寿命进行风险评估，可为其可靠性与安全性提供有力 保障。
2、碰撞损伤与疲劳寿命的风险 评估
三、疲劳寿命评估
1、疲劳损伤原因及危害
1、疲劳损伤原因及危害
海洋平台结构疲劳损伤主要由交变载荷引起，包括风、浪、流等自然因素和 作业载荷等人为因素。疲劳损伤会导致结构疲劳裂纹的产生和扩展，严重时可能 导致结构破坏。因此，对海洋平台结构的疲劳寿命进行评估至关重要。
海洋工程结构疲劳规范
FATIGUE ASSESSMENT OF OFFSHORE STRUCTURES,ABSRP-C203 RP-C206 DNV海洋工程结构物疲劳强度评估指南, CCSABS确定疲劳损伤的方法：1，Deterministic Method依赖于S-N曲线，对应恒幅应力2，Palmgren-Miner Rule线性损伤累计理论，对应变幅应力规范中关于海洋工程结构物疲劳评估方法主要讲了以下几个方面：1. 基于S-N 曲线的疲劳应根据不同的疲劳寿命计算方法计算获得相应的应力值，如下表。
在计算海洋工程结构物的疲劳寿命时，由于结构物往往具有多个工况且各工况在服役期间所占时间比例不同。
因此，应对每一种需考虑载荷工况分别计算损伤度。
然后再按照各种工况在评估目标服役期中的比例加权计算总的损伤度。
当结构服役期间有过不同的用途时，则应考虑不同用途所造成的疲劳损伤的累积。
例如，当海上浮式生产装置是由油船改装而成时，则在评估该海上浮式生产装置的剩余疲劳寿命时，要扣除该船作为油船使用时已经造成的疲劳损伤，且应注意以下要求：（1）当计算过去服役期中的疲劳损伤时，应采用该船过去实际航行路线的波浪海况，而不该像对新造油船一样采用假定航线的波浪海况。
（2）当计算该油船在过去服役期的疲劳累积损伤，要考虑该船的航速，即在计算应力幅值响应算子（RAOs）和应力循环次数时要采用遭遇频率。
2.应力集中系数和热点应力计算在船舶与海洋工程实践中，对于板件结构的对接焊缝、T型节点和十字节点、以及圆管对接节点通常可采用名义应力法进行疲劳寿命计算。
对船体结构中典型节点进行疲劳寿命计算时，节点的应力集中系数可参考CCS《船体结构疲劳强度指南》中相关内容。
热点应力也可以采用其他公认的合理方法求得，但需经过CCS 的认可。
对多平面管节点的通常处理方式是假设各个平面间的管节点互不影响，从而当成简单管节点计算。
但是，在有些情况下，不同平面间的管节点相互影响很严重，这种相互影响会使得管节点的应力集中系数发生很大改变。
船舶结构疲劳分析与修复技术
船舶结构疲劳分析与修复技术船舶在海洋中航行需要面对复杂的自然环境，如风、浪、海浪等。
长时间的海上航行还会给船舶结构带来疲劳损伤，这些都需要进行及时分析与修复。
一、疲劳分析疲劳分析是船舶结构工程师的一项重要工作。
在船舶疲劳分析中，需要对船舶各个部位的结构进行认真研究，分析其在海上航行时所承受的载荷和振动情况，以及其与其他部分之间的相互影响等。
首先需要进行结构计算和有限元分析，以确定船舶各个部分的强度和稳定性。
然后通过载荷分析，分析船舶在海上航行时所承受的动态载荷情况，比如船体的摆动、船体的偏振等。
最后，还需要分析结构损伤和疲劳寿命等问题，为后续修复提供信息。
二、疲劳损伤修复当船舶结构出现疲劳损伤时，需要及时进行修复。
疲劳损伤修复的具体方案需要根据损伤的性质、严重程度和位置来制定。
一般情况下，疲劳损伤修复采用补强措施来加强疲劳损伤部位，以保证船舶结构的安全性。
比如，可以在疲劳损伤部位焊接加强板、加强筋等来提高船体的刚度和强度。
需要注意的是，在进行疲劳损伤修复时，需要综合考虑船舶的疲劳寿命和安全性。
只有将这两者平衡起来，才能制定出合理的修复方案。
三、船舶结构疲劳分析与修复技术的发展趋势随着科技的发展，船舶结构疲劳分析与修复技术也在不断进步和完善。
其中，数字化技术和机器学习技术的应用为船舶结构疲劳分析与修复带来了新的思路和方式。
数字化技术可以帮助工程师对船舶结构进行精确的建模和分析，提高分析准确性和效率。
机器学习技术则可以利用数据分析预测和识别潜在的疲劳损伤，帮助船舶工程师及时发现并采取措施。
此外，还有一些新材料的出现，如碳纤维和玻璃纤维等，可以更好地加强和修复船舶结构。
同时，一些新型的自愈合材料也可以在船舶结构疲劳分析与修复中发挥出更优异的性能。
综上所述，船舶结构疲劳分析与修复技术在海事行业中扮演着重要角色。
未来，随着科技和材料的不断更新与发展，这些技术必将得到更好发挥，并为海事行业的不断提升和进步做出重要的贡献。
船舶与海洋工程结构极限强度的研究
船舶与海洋工程结构极限强度的研究随着世界经济的快速发展，船舶与海洋工程结构的安全性和强度问题日益受到重视。
特别是在大型海洋结构工程和船舶设计中，结构的极限强度对于保障航行安全和减少事故风险具有重要意义。
对船舶与海洋工程结构极限强度的研究和应用，已经成为海洋工程领域中的重要课题之一。
船舶与海洋工程结构极限强度的研究涉及船舶结构、海洋平台结构、海底管道和海洋深水工程等多个领域。
在船舶设计中，通过对船体结构的极限强度进行研究，可以为船舶的设计和建造提供重要的技术支持，保证船舶的安全性和航行性能。
而在海洋工程领域，结构的极限强度研究可为海洋油田、海上风电、海底管道等项目的安全运行提供有力保障。
船舶与海洋工程结构的极限强度研究，首先需要对结构在极限状态下的受力情况进行深入分析。
同时还需要考虑材料的强度、结构的稳定性、疲劳寿命等因素，综合分析结构在复杂海洋环境下的力学性能和工作环境。
还需要利用计算机仿真、试验验证等手段，对结构的极限强度进行准确预测和评估。
对于船舶结构的极限强度研究，常常需要考虑到船舶在恶劣海况下的受力情况。
在极端海况下，风浪、冰霜、碰撞等外部因素对船舶结构的影响需要引起高度重视。
船舶结构的极限强度研究既需要考虑到船舶的静载荷、动载荷，还需要考虑到船舶在极端条件下的受力情况。
而在海洋工程领域，海洋平台结构、海底管道和海洋深水工程等的极限强度研究则需要考虑到海洋环境的特殊性。
在海洋平台结构的石油钻井工程中，极端条件下的爆炸、火灾等外部影响对结构的破坏是需要充分考虑的。
在海底管道工程中，海底地震、海啸等自然灾害对管道结构的影响也需要深入研究。
海洋工程结构的极限强度研究需要综合考虑到结构自身的特点和海洋环境的特殊性。
近年来，随着计算机仿真技术和试验验证手段的日益完善，船舶与海洋工程结构极限强度的研究取得了一系列新进展。
通过有限元分析、流体-结构耦合仿真、试验验证等手段相结合，可以更加全面地了解结构在极限状态下的受力情况，为结构设计和安全评估提供更可靠的技术支持。
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海洋工程结构的疲劳问题
Histogram of wave distributions with wave heights and periods
海洋工程结构的疲劳问题
Percentage exceedance for choosing base wave case height
w:\depts\151\a\Prop Nos\362801918\G\12069_pres
Spectral Fatigue Analysis
海洋工程结构的疲劳问题
海洋工程结构的疲劳问题
Dynamic Spectral Fatigue Analysis
Plot of mode shapes
Natural frequencies & mode shapes
Wave loading
Steady state response analysis
percentage exceedance 0.5% 1200
percentage exceedance 1%
1000
800
600
400
200
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Hot Spot Number
海洋工程结构的疲劳问题
Calibration of the improved spectral fatigue analysis
• Shell’s Leman Platform • Installed in Southern North Sea in 1970 • 30 year service life • Spectral fatigue analysis carried out in 1990 indicated numerous joints with lives less than 10 years • Inspection of 46 joints - only 2 joints with crack indication after 10 years
海洋工程结构的疲劳问题
Major Considerations in Fatigue Analysis
Objective Verify environmental data Specify fatigue analysis method Choose steepness for base wave cases Determine SCFs Define design fatigue life
海洋工程结构的疲劳问题
S-N曲线和Palmgren-Miner线性累积损伤法
应力幅值
S-N 曲线
疲劳破坏值
Miner线性累积损伤法步骤
随机波浪力
规则波浪力
海洋工程结构的疲劳问题
平台
规则响应力
相应力循 环次数 n
S-N曲线
得到的循 环次数 N
海洋工程结构的疲劳问题
疲劳分析方法
Design Methods (S-N & Miner’s Rule)
Flow diagram of fatigue analysis using ASAS 海洋工程结构的疲劳问题
海洋工程结构的疲劳问题
Sea surface elevation spectrum (JONSWAP, Hs=3.25m, Tz=6.5s)
海洋工程结构的疲劳问题
Stress response spectra for different methods
28.5
28 Corpus Christi
27.5
• Platforms • Damage
27
-98
-96
-94
-92
-90
-88
-86
Longitude
4
海洋工程结构的疲劳问题
海洋平台破坏情况 分类 – 墨西哥湾
Others 14%
Weld Defects 9%
Corrosion 20%
Mechanical Defects 57%
Relationship Between Wave Height and Force for Each Base Wave Case and Associated Points on Transfer Function
period
海洋工程结构的疲劳问题 Fatigue Lives at Critical Joint for Different Base Wave Heights
SCF Fatigue analysis
海洋工程结构的疲劳问题
海洋平台安全寿命评估及检修决策图
海洋工程结构的疲劳问题
Linear and Actual Relationship Between Wave Heights and Wave Forces
Steepness
=
2πH
gT 2
海洋工程结构的疲劳问题
12
percentage exceedance 0.01%
largest non-breaking wave
10
8
6
4
2
0
0
5
10
15
20
25
30
Wave Period (sec)
海洋工程结构的疲劳问题
The Shallow water platform model
most critical node
1980
‘82
‘78
‘84
1990
‘8 ‘91‘92 ‘93
‘97
9
Industry Hurricanes Standards
Hilda Failures
Camille Failures
Incomplete CP history
Juan Failures (manned)
Andrew Failures
Deterministic method: • Easy for use • Limited number of regular waves • No true nature of sea & irregularity of waves Spectral method: • Random nature of the sea • Computational efficiency • Based on linear system Time history method: • Considering nonlinear problem • Random waves • Time consuming and costs
2012年
9
疲劳破坏实例
海洋工程结构的疲劳问题
10
疲劳破坏实例
海洋工程结构的疲劳问题
疲劳失效发生的位置
海洋工程结构的疲劳问题 Dent (Primary Defect)
Crack
Bow (Collateral Defects)
Gouge
12
疲劳分析方法
海洋工程结构的疲劳问题
• S-N曲线和Palmgren-Miner线性累积损伤法 • 断裂力学法 • 可靠性分析方法
海洋工程结构的疲劳问题
Comparison of fatigue life estimation for different methods
Fatigue Life (Year)
1600
largest non-breaking wave
1400
deterministic
percentage exceedance 0.1%
∫ mn =
∞ 0
f
n Sηη
(f
)df
Sηη ( f ) = sea states pectrum
An improved approach using the Longuet-H海ig洋g工in程s 结构的疲劳问题 wave height-period joint probability density function
Fatigue Life (Year)
1400 1200
steepness 1/7 steepness1/15
1000
800
600
400
200
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Hot Spot Number
海洋工程结构的疲劳问题
Calibration of the estimate of spectral fatigue analysis
Base wave cases for different percentage ex海ce洋ed工an程c结e v构a的lue疲s劳问题
Wave Height (m)
16
14
percentage exceedance 1.0%
percentage exceedance 0.5%
percentage exceedance 0.1%
5
海洋工程结构的疲劳问题
海洋平台焊接处破坏情况 – 墨西哥湾
Appurtenance 10% Design Repair 3%
Collateral Impact 6%
Fabrication 5%
Fatigue改进
1950
‘48
1960
‘64
1970
‘72 ‘69
海洋工程结构的疲劳问题
• 疲劳破坏/疲劳失效
疲劳失效特征： • 累积损伤过程 • 裂纹萌生 • 裂纹扩展 • 瞬间断裂 • 无明显塑性变形 • 裂纹扩展区（光 滑断面） • 瞬间断裂区（粗 糙断面）
3
海洋平台破坏情况 – 墨西哥湾
30.5