船体典型结构节点抗疲劳设计研究
船体典型结构节点抗疲劳设计
船体典型结构节点抗疲劳设计摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，利用抗疲劳设计优化方法对油船、散货船和集装箱船的典型结构节点进行分析，梳理若干典型节点的抗疲劳设计标准。
部分典型结构节点如舱口角隅等的抗疲劳设计标准可作为疲劳校核的等效方法。
在设计时，通过疲劳强度计算改进结构详细节点的设计，以保证船体构件的疲劳寿命能满足要求。
关键词：疲劳评估；典型节点；舱口角隅；等效设计引言近几年来，我国船舶建造领域发展迅速，相关检验标准不断完善。
在船舶船体建造检验过程中，由业主、船厂及专业检验机构共同完成船舶船体的检验工作。
具体检验内容较为复杂，需要在船舶船体建造的全过程中，及时开展相关检验工作，并做好分析和记录，及时纠正问题，确保船舶建造质量。
在实际操作过程中，由于检验内容多，容易出现疏漏，应通过采用检验节点控制方法，促进船舶船体检验的规范化和程序化发展。
1船舶船体建造科学设计合理布局作为大型工业产品，建造船舶的过程比较繁琐，对建造使用的工艺提出较高要求，在进行船舶设计的过程中，要对其进行合理的布局，因为在建造船舶的过程中，要确定出所建造的方向，然后开始进行船舶建造工作，每个阶段的生产工作已经做好分工，各个环节都明确了任务，船体建设成型后就不能进行调整和改变，假如在设计的过程时，没有按照要求进行设计，设计出的方案不合理，就会使得经济出现严重的损失，因此，要对设计的过程给予足够的重视。
首先，在建造船舶之前，要进行规范设计，对设计的方案要明确。
其次，设计师要确保设计出的方案和图纸有可行性，建造船舶的图纸在设计出来后，要将其交给船舶检验单位，进行图纸的审查和检验，图纸通过检验后才能开工，并且图纸还要由设计方、建造方和委托方进行检查，对其可行性进行讨论，这样建造出的船舶能够满足使用的要求。
此外，图纸符合实际的建造要求之后，造船厂要对规划和布局进行合理安排，将施工用到的人员和设备等进行有效配置，并且还要对施工的场地进行合理的勘察，要对建造使用的资金进行合理的预算，在建造过程中，要确保使用的材料符合质量的要求；在施工过程中，要对施工的各个阶段进行科学的规划，按照规定的工程进度进行施工，这样就可以使得船舶建造工作顺利地展开。
船舶结构力学与疲劳性能的研究
船舶结构力学与疲劳性能的研究第一章船舶结构力学概述船舶结构力学是一门研究船舶结构在航行过程中所受力学应力、应变以及破坏的学科。
船舶结构力学的研究旨在确保船舶的安全性和航行稳定性。
同时，船舶结构力学涉及船板、船体、船底、转向齿轮和机舱等船舶部件的设计和分析。
船舶结构力学的研究内容包括材料力学、结构静力学、结构动力学、结构疲劳与破坏等方面。
这些内容都是船舶设计与建造中必不可少的元素。
第二章船舶结构疲劳性能研究船舶在不断的航行过程中，经常出现船体应力和疲劳的问题。
这些应力和疲劳会导致船舶结构的破坏和修理费用的增加。
因此，疲劳性能的研究和解决方案对于保证船舶安全和降低运营成本非常关键。
船舶结构疲劳性能的研究重点在于分析船舶结构在不同的载荷状态下的应力变化和损伤情况。
船舶结构在运行时会不断受到浪涌、风浪、碰撞等外界因素的影响，导致不同部位的应力受力状态不同。
研究人员可以通过对不同载荷状态下的应力分析，来分析不同部位的疲劳寿命和疲劳破坏形式。
同时，研究人员还可运用疲劳分析语言进行疲劳寿命计算，绘制出应力循环次数和载荷幅值的疲劳曲线，从而掌握船舶结构疲劳的规律，制定相应的维护与保养计划。
第三章船舶结构力学在新材料应用方面的研究新材料的应用是船舶结构力学研究的重要方向之一。
从木质船到金属船，再到现代的玻璃钢船、碳纤维强化塑料船和铝合金船等，一直以来，新材料的更新换代明显提高了船舶的性能、可靠性和安全性。
对于新材料的应用，研究人员需要关注材料本身的力学性能，从而确定新材料的设计参数。
同时，还需要对新材料的实际使用情况进行分析和测试，研究其强度、疲劳性能等方面的特点，以确保新材料的应用具有可靠性和安全性。
第四章船舶结构力学在船型设计方面的研究船型与船舶结构紧密相连，船型的设计和选择会影响船舶结构的受力和运行状态。
因此，船型设计是船舶结构力学研究的重要方向之一。
船型设计需要综合考虑船舶的载重能力、航速、耐波性、稳性、操作性等因素。
船体典型结构节点抗疲劳设计
2019年第2期总第348期造船技术MARINE TECHNOLOGYNo. 2Apr.，2019文章编号：1〇〇〇-3878 (2〇19) 〇2-〇〇38-〇5船体典型结构节点抗疲劳设计李涛\罗秋明2(1.中船澄西船舶修造有限公司，江苏江阴214433; 2.中国船级社规范与技术中心，上海200135)摘要利用抗疲劳设计优化方法对油船、散货船和集装箱船的典型结构节点进行分析，梳理若干典型节点的抗疲劳设计标准。
部分典型结构节点如舱口角隅等的抗疲劳设计标准可作为疲劳校核的等效方法。
在设计时，通过疲劳强度计算改进结构详细节点的设计，以保证船体构件的疲劳寿命能满足要求。
关键词疲劳评估;典型节点；舱口角隅；等效设计中图分类号U661.43 文献标志码 AAnti-Fatigue Design of Typical Hull Structure JointsLI Tao1，LUO Qiuming2(1. C S S C Chengxi Shipyard,Jiangyin 214433, Jiangsu,China；2.Rules and Technology Center,China Classification Society,Shanghai 200135, China)Abstract Anti-fatigue design method i s adopted to analyze the typical structure joints of o i l tankers,bulk carriers and container ships to deduce the anti-fatigue design standards.Some standards such as on hatch corner can be used for equivalent method of fatigue assessment.In the design stage,structure joints can be optimized by fatigue analysis,so as to guarantee that the fatigue l i f e of the hull structures could meet the requirement.Key words fatigue assessment；typical joint；hatch corner；equivalent design◎引言引起船舶结构破坏的形式很多，其中疲劳破坏 是主要破坏形式。
船舶结构的疲劳寿命分析与优化设计研究
船舶结构的疲劳寿命分析与优化设计研究1.引言船舶是人类用以在海洋中进行贸易、旅游、军事等活动的重要工具。
船舶结构的安全性和性能对船舶的可持续性发展至关重要。
船舶结构的疲劳寿命分析与优化设计是确保船舶结构安全、可靠和经济的重要步骤。
2.疲劳寿命分析2.1 疲劳导致的失效船舶在长时间的航行中会受到波浪、载荷等环境因素的作用，结构会经历重复的载荷循环，导致疲劳失效。
这种失效是潜在的、隐蔽的，并且具有突然性。
2.2 疲劳寿命分析方法疲劳寿命分析方法主要包括基于统计学方法和基于应力分析方法。
基于统计学方法主要是根据实验数据和统计模型来预测结构的疲劳寿命，而基于应力分析方法则是通过应力分析来确定结构的应力历程，从而推断结构的疲劳寿命。
2.3 疲劳寿命评估标准国际上普遍使用的标准是根据规定的载荷和振动频率，通过疲劳试验或计算预测结构的疲劳寿命。
这些标准包括DNV、GL、ABS等。
3.疲劳寿命优化设计3.1 材料选用材料的选用对于船舶结构的疲劳寿命具有重要影响。
高强度材料能够提高结构的载荷承载能力，延长疲劳寿命。
船舶在选择材料时，需要考虑材料的强度、韧性、疲劳性能等因素。
3.2 结构布置结构的布置对于疲劳寿命具有重要影响。
合理的结构布置能够减小结构的应力集中，降低疲劳裂纹的发生，延长疲劳寿命。
3.3 疲劳损伤修复船舶在运营中可能会发生疲劳损伤，及时的修复和保养对于延长结构的疲劳寿命具有重要意义。
修复主要包括补焊、增强或更换受损部位等方式。
4.疲劳寿命研究进展4.1 数值仿真研究数值仿真是研究船舶结构疲劳寿命的重要手段。
通过建立结构的有限元模型，模拟结构在不同环境载荷下的应力响应，预测结构的疲劳寿命。
数值仿真技术的不断发展使得研究人员能够更加准确地分析船舶结构的疲劳寿命。
4.2 材料性能研究材料的性能对于疲劳寿命具有重要影响。
研究人员通过改善材料的强度、韧性、抗疲劳性等性能来延长结构的疲劳寿命。
材料的研究不断推动船舶结构疲劳寿命的提升。
船舶结构的疲劳寿命预测研究
船舶结构的疲劳寿命预测研究在船舶的设计和运营中，船舶结构的疲劳寿命是一个至关重要的问题。
疲劳失效可能导致船舶结构的损坏，甚至危及船舶的安全和正常运营。
因此，准确预测船舶结构的疲劳寿命对于船舶的设计、建造和维护具有重要意义。
船舶在航行过程中，会受到各种复杂的载荷作用，如波浪载荷、风载荷、货物载荷等。
这些载荷的长期作用会导致船舶结构材料内部产生微小的裂纹，并逐渐扩展，最终可能导致结构的疲劳破坏。
为了避免这种情况的发生，需要对船舶结构的疲劳寿命进行准确的预测。
目前，用于船舶结构疲劳寿命预测的方法主要有基于 SN 曲线的方法和基于断裂力学的方法。
基于 SN 曲线的方法是一种传统的疲劳寿命预测方法，它通过对大量试验数据的统计分析，得到材料或结构在不同应力水平下的疲劳寿命曲线（SN 曲线）。
然后，根据船舶结构所承受的应力历程和 SN 曲线，计算结构的疲劳损伤和寿命。
这种方法简单直观，但对于复杂的载荷情况和结构细节，其预测精度可能受到一定的限制。
基于断裂力学的方法则是从微观角度出发，考虑裂纹的萌生、扩展和断裂过程。
通过建立裂纹扩展模型，结合材料的断裂韧性等参数，预测裂纹扩展到临界尺寸所需的时间，从而得到结构的疲劳寿命。
这种方法对于含初始缺陷的结构和高应力集中区域的疲劳寿命预测具有较高的精度，但计算过程相对复杂，需要对断裂力学有深入的了解。
在实际的船舶结构疲劳寿命预测中，通常需要综合运用这两种方法。
对于一般的结构部位，可以采用基于 SN 曲线的方法进行初步预测；对于关键部位和存在初始缺陷的部位，则需要采用基于断裂力学的方法进行更精确的分析。
船舶结构的疲劳寿命预测还受到许多因素的影响。
首先是材料的性能，包括强度、韧性、疲劳性能等。
不同的材料在相同的载荷条件下，其疲劳寿命可能会有很大的差异。
因此，在进行疲劳寿命预测时，需要准确掌握材料的性能参数。
其次是结构的几何形状和尺寸。
结构的几何不连续、焊缝形状和尺寸等都会导致应力集中，从而影响疲劳寿命。
船舶结构的疲劳分析与优化
船舶结构的疲劳分析与优化在广阔无垠的海洋上，船舶作为重要的交通工具和运输工具，承担着各种重要的任务。
然而，在长期的使用过程中，船舶结构会面临疲劳问题，这可能会影响船舶的安全性和可靠性。
因此，对船舶结构的疲劳分析与优化显得尤为重要。
船舶在航行过程中，会受到多种复杂的载荷作用，如波浪力、风载荷、货物载荷等。
这些载荷的反复作用会导致船舶结构内部产生微小的裂纹，并逐渐扩展，最终可能导致结构的破坏。
船舶结构的疲劳破坏往往是在没有明显预兆的情况下发生的，一旦发生，后果不堪设想。
因此，为了确保船舶的安全运行，必须对船舶结构进行疲劳分析。
疲劳分析的第一步是对船舶所承受的载荷进行准确的评估。
这需要考虑船舶的航行环境、运营模式、货物装载情况等多种因素。
通过使用先进的数值模拟技术和实验方法，可以获取船舶在不同工况下所受到的载荷数据。
然后，根据这些数据，可以建立船舶结构的有限元模型。
有限元模型是一种有效的工具，可以将复杂的船舶结构离散为多个小的单元，并通过数学方程来描述每个单元的力学行为。
在建立有限元模型时，需要准确地定义材料的属性、边界条件和连接方式等。
通过对有限元模型进行计算，可以得到船舶结构在载荷作用下的应力分布和变形情况。
根据有限元分析的结果，可以确定船舶结构中的应力集中部位和潜在的疲劳危险区域。
这些区域往往是疲劳裂纹容易产生和扩展的地方。
为了评估这些区域的疲劳寿命，需要使用疲劳寿命预测方法。
目前，常用的疲劳寿命预测方法有基于应力的方法、基于应变的方法和基于损伤力学的方法等。
这些方法都有其优缺点和适用范围，需要根据具体情况选择合适的方法。
在进行疲劳寿命预测时，还需要考虑材料的疲劳性能参数，如疲劳极限、疲劳强度系数和疲劳指数等。
通过疲劳分析，可以了解船舶结构的疲劳性能，并发现潜在的问题。
然而，仅仅进行疲劳分析是不够的，还需要对船舶结构进行优化，以提高其疲劳性能。
船舶结构的优化可以从多个方面入手。
首先，可以通过改变结构的几何形状来降低应力集中。
船体结构典型节点疲劳模型试验
设计 、 试验数 据的处理 方式及试 验结果 进行研究 ， 得 出 的 方 法 和 结 论 对 船 体 结 构 典 型 节 点 的疲 劳 模 型 试 验 具 有 参 考
Ｚ Ｈ Ｕ Ｙ ｉ — ｆ ｅ ｎ ｇ ， Ｈ Ｕ Ｊ ｉ ａ － ｊ ｕ ｎ ， Ｚ Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｆ ａ ｎ ， Ｄ Ｉ Ｎ Ｇ ｊ ｕ ｎ ， Ｑ １ Ｅ ｎ ・ ｒ ｏ ｎ ｇ （ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｓ ｈ ｉ ｐ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｉ ｉ ｆ ｃ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｗｕ ｘ ｉ ２ １ ４ ０ ８ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｕ ｎ ｃ ｅ ｒ ｔ ａ ｉ ｎ ｔ ｙ ｉ ｓ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｈ ｉ ｐ ｂ ｕｉ ｌ ｄｉ ｎｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ； ｍｅ ａ ｎ ｗｈ ｉ ｌ ｅ， ｔ ｈｅ Ｓ — Ｎ ｃ ｕｒ ｖ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ
型 节点 ； 疲 劳模 型 试 验 研 究 中图分 类号 ： Ｕ ６ ６ １ ． ４ ３ 文献 标识 码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ４ ０ ４ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２— ７ ６ ４ ９ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ９ ． ０ ０ ４
第３ ５卷 第 ９期
２ ０ １ ３年 ９月
舰
船
科
学
技
术
Ｖｏ １ ． ３ ５ ，Ｎｏ ． ９ Ｓ ｅ ｐ．，２ ０１ ３
船舶结构的疲劳分析与可靠性评估研究
船舶结构的疲劳分析与可靠性评估研究第一章引言近年来，随着航海技术的不断发展，船舶结构的疲劳分析和可靠性评估越来越受到重视。
船舶作为运输工具，承受着恶劣海况、持续使用和负载变化等多种环境和工况的影响，会导致结构疲劳破坏和事故发生。
因此，对船舶结构的疲劳分析和可靠性评估进行研究，对提高船舶的安全性和可靠性具有重要意义。
第二章船舶结构疲劳分析2.1 疲劳理论基础在船舶结构的疲劳分析中，疲劳理论是基础，主要应用弹性力学和疲劳断裂力学原理。
通过应力集中因子、疲劳损伤累积和疲劳寿命预测等方法，分析船舶结构在多次循环荷载下的疲劳破坏机理。
2.2 船舶结构的疲劳载荷分析船舶在航行过程中受到波浪、风荷载和自身重力等多种荷载的作用。
疲劳载荷分析是对船舶结构在实际工况下受到的载荷进行测定、监测和计算的过程。
通过对载荷进行统计和频谱分析，确定船舶结构在设计寿命内的疲劳载荷谱。
2.3 船舶结构的疲劳强度评估船舶结构的疲劳强度评估是根据疲劳理论和载荷分析结果，确定船舶结构在设计寿命内的疲劳强度。
根据计算得到的应力和疲劳损伤累积，采用疲劳强度修正方法，对船舶结构疲劳强度进行评估。
第三章船舶结构可靠性评估3.1 可靠性理论基础船舶结构的可靠性评估是基于可靠性工程理论，主要包括失效模式与效应分析、可靠性评估方法和可靠性设计等内容。
通过概率论和数理统计等方法，对船舶结构的失效概率和可靠性参数进行评估和分析。
3.2 船舶结构的可靠性建模在进行船舶结构的可靠性评估时，需要对结构系统进行建模。
根据船舶结构的特点，采用可靠性分析中的可靠性网络、事件树和故障树等建模方法，对船舶结构的可靠性进行定量评估。
3.3 船舶结构的可靠性评估指标船舶结构的可靠性评估指标包括失效率、可靠度、安全系数等。
通过确定评估指标，对船舶结构的可靠性进行量化和比较，为决策和设计提供依据。
第四章研究方法和应用实例4.1 研究方法船舶结构的疲劳分析和可靠性评估研究中，应用了多种分析和评估方法，如有限元分析、疲劳寿命预测、可靠性分析等。
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船体典型结构节点抗疲劳设计研究
摘要：长期以来，船体结构的疲劳问题一直是船舶设计工作者十分关注的问题，特别是由于高强度钢在船体结构中的广泛使用，疲劳问题变得更加突出。
本文简
要分析了影响焊接接头疲劳强度的几种因素，并提出了提高结构抗疲劳性能的工
艺方法，可供有关方面参考。
关键词：疲劳设计；工艺方法；因素；船体结构
1前言
随着船舶大型化的发展，船舶结构的疲劳强度已成为确保船体结构安全的重
要问题，越来越受到国际航运及造船界的普遍重视。
由于船体结构疲劳所产生的
裂纹，破坏到一定程度对整个船舶将产生灾难性的后果，对船员人命安全及物质
财产产生重大损失，但疲劳裂纹的产生又具有很强的突发性和隐蔽性，极难发现。
因此在船舶设计阶段就应认真考虑船体结构的疲劳强度，船舶结构疲劳强度评估
的重要性不言而喻。
另外，船舶节点的抗疲劳设计是当代船舶设计核心技术之一，是从设计源头
提高船舶使用寿命的重要手段。
本文从影响焊接接头疲劳强度的因素、提高抗疲
劳性能的节点设计方法和工艺方法等方面，对船舶节点的抗疲劳设计展开讨论。
若把分析结论运用于设计实践，可为今后更好的进行结构抗疲劳设计提供理论基础，对提高新船的结构设计水平具有一定参考意义。
2影响焊接接头疲劳强度的因素
船舶结构节点多为焊接接头，焊接接头的疲劳强度主要决定于焊缝型式和焊
接工艺。
在相同的焊接工艺下，焊缝型式（如：对接接头、搭接接头、丁字接头、十字接头等）不同，焊接接头的疲劳强度不相同；同样，焊缝型式相同时，采用
不同的焊接工艺（如：手工电弧焊、CO2气体保护焊、埋弧自动焊等），疲劳强
度也会不相同。
在实际的船舶设计和施工过程中，影响焊接接头疲劳强度的因素
众多，主要有：应力集中、表面加工、焊接残余应力、焊接缺陷、尺寸因素等。
2.1应力集中和表面加工的影响
应力集中和焊接残余应力是影响焊接接头疲劳强度的两大主要因素。
试验表明，焊缝的凸出部是应力集中源，如果焊后不经机械加工，将使其疲劳强度大大
降低。
降低凸出部高度h，增大凸出部与轴线交角θ和过渡圆角半径r，将使疲劳强度增加。
使用机械加工方法将凸出部切除，应力集中可大大减小，对接接头的
疲劳极限可提高30%-70%。
对接头的整个表面进行打磨，可使母体金属和接头的
疲劳极限再提高30%左右。
但当焊缝有严重缺陷或未焊透时，其缺陷或未焊透处
的应力集中要比焊缝表面的应力集中严重得多，这时对焊缝表面进行机械加工是
毫无意义的。
另外，不同的焊缝型式，应力集中的程度不同：搭接接头的应力集中比对接
接头严重，疲劳强度也有所降低；对于丁字接头和十字接头，由于焊缝向基体金
属过渡处有明显的截面变化，其应力集中系数远比对接接头高，因此疲劳强度也
远比对接接头低。
提高丁字接头和十字接头疲劳强度的根本措施是：开破口焊接
使完全焊透和使焊缝向基体金属光滑过渡。
2.2焊接残余应力
焊接过程中常常产生拉伸残余应力，其值往往能达到材料的屈服点。
拉伸残
余应力相当于增加一个拉伸平均应力，从而使其疲劳极限降低。
为了消除焊接残
余应力，有时将焊接件进行退火或回火，这对焊接件的疲劳极限有双重影响。
消
除残余应力能使疲劳极限提高，但同时又使焊缝附近区域的金属软化，从而使疲
劳极限降低。
退火的最终的效果取决于两种因素的综合作用。
另外，喷丸处理和
锤击是提高焊接接头疲劳强度的有效手段。
2.3焊接缺陷
当母材或焊材质量差或焊接质量不高时，在焊接接头中可能产生各种缺陷，
如冷裂缝、热裂缝、未焊透、气孔和夹渣等，这些缺陷能造成严重的应力集中，
而大大降低其疲劳强度。
一般来说，焊接缺陷对疲劳强度的影响，与缺陷的种类、尺寸、方向和位置等很多因素有关。
2.4尺寸因素：
对于同一应力范围，随着构件厚度增加，接头的抗疲劳强度可能会降低。
这
种效应的产生是因为与邻近板厚度有关的焊趾的局部几何形状和厚度上的应力梯
度变化。
因此，基本设计S-N曲线适用于不超过基准厚度22mm的厚度。
对净厚
度大于22mm的构件，接头构件的S-N曲线应进行修正。
3提高结构抗疲劳性能的工艺方法
下面以双壳油轮的甲板横向强框架的大肘板趾部、内底板与底边舱斜板相交处、横舱壁与内壳相交处、底边舱斜板与内壳相交处、纵舱壁的垂直桁与内底连
接处、横舱壁的水平桁与内壳连接处等6个部位为例，说明提升结构抗疲劳性能
的工艺方法。
3.1规定的工艺方法
设计阶段，确定节点规范要求的疲劳寿命时，不考虑趾部打磨的优点。
但是
在采用所有设计方法后，如：增加局部厚度、延伸焊脚长度、修改局部几何形状等，结构的疲劳寿命仍然不能满足要求，可以考虑采用此方法。
计算出的疲劳寿
命应大于17年，且不考虑打磨效果。
采用打磨方式时，结构细节的打磨标准应
该包含打磨范围、光洁度、最终的焊缝形状、打磨工艺和采用的质量标准等。
打
磨最好采用旋转式砂轮，将打磨范围扩展到板面以下，以便消除焊趾缺陷的影响，并对打磨区域进行有效的腐蚀保护。
这种处理方法是在焊趾处形成一个光滑的凹面，并将任何可见的切口打磨至其底部以下至少0.5mm。
通常，产生凹面的深度
应尽可能小，其深度最大为1mm。
如能遵循以上的打磨建议，则可认为寿命最大提高至2倍。
3.2提高疲劳性能的工艺措施
（1）改善焊缝形状：如：打磨焊缝表面、打磨焊缝在焊趾处的圆角、采用TIG技术和等离子覆盖技术等；（2）减少焊接残余应力：如敲击（含锤击、针状
敲击等）、热处理以减轻应力、改变应力性质等；（3）改善焊接接头的环境条件：涂油漆和树脂涂料等。
3.3焊后特殊处理：TIG重熔和超声冲击技术
（1）焊趾处因焊缝向母材的过渡不圆顺、不光滑造成了应力集中，TIG重熔
能使焊趾处凸出部与轴线交角θ和过渡圆角半径r增大，使疲劳性能提高，而且TIG重熔对焊接接头焊趾外形的改变优于超声冲击处理。
（2）通过增大焊趾区硬度来改善疲劳性能：TIG和超声冲击处理可通过硬化
焊趾区材料而获得更好的疲劳性能改善量，前者的影响大于后者。
（3）对焊趾残余应力的影响：超声冲击处理后，在焊趾区形成了垂直于焊缝方向的残余压应力；原始焊态，残余应力较小，基本为0；TIG重熔后形成了残余
拉应力。
残余压应力对疲劳有利，残余拉应力对疲劳有害，因此，超声冲击处理
比TIG重熔对疲劳强度更有利。
（4）对提高焊接接头疲劳强度和寿命效果的对比：在高应力水平、短寿命区，TIG重熔比超声冲击处理对疲劳强度更有利；而在低应力水平、中长寿命区，超
声冲击处理比TIG重熔对疲劳强度有利。
综合以上4点，TIG重熔和超声冲击技术两方法有着很强的互补性。
如果将
焊接接头先进行一遍TIG重熔处理，获得高硬度，没有焊接缺陷且为平滑过渡；
再进行一次超声冲击处理，以获得高数值的残余拉应力，则焊接接头的疲劳强度
必有大幅度提高。
4结语
船舶结构节点的抗疲劳设计是船舶精益设计的一个重要方面，是决定船舶使
用寿命的主要因素。
通过对船体典型结构节点抗疲劳设计进行研究，得出若干典
型节点的抗疲劳设计标准，在具体设计时可参照这些设计标准。
通过对船舶节点
的抗疲劳设计进行了深入研究和讨论，旨在为今后全面按共同规范进行新船设计时，针对船舶节点的抗疲劳设计，提供一些参考性建议。
参考文献：
[1]李涛，罗秋明.船体典型结构节点抗疲劳设计[J].造船技术，2019（02）：
38-42.
[2]陈超核.船体结构疲劳强度分析直接计算法[J].暨南大学学报（自然科学与医学版），2005（01）：141-144.。