小水线面双体船连接桥结构多轴疲劳分析方法

曲先强，马永亮，任慧龙，邱悦

(哈尔滨工程大学 多体船技术国防重点学科实验室，黑龙江 哈尔滨150001)

小水线面双体船(small waterplane area twin hull craft，SWATH)具有甲板宽阔、适航性好和航行速度高等优点，是近20年才发展起来的一种新船型，在船舶与海洋工程领域得到了广泛的应用［1］.与普通单体船相比，SWATH除了受到迎浪和随浪作用于船上的纵向弯矩外，还受到斜浪引起的巨大扭矩和横浪引起的横向弯矩［2］.从而使连接桥不仅要承受横向弯矩和扭矩，还要承受波浪对它的强烈拍击.连接桥部位作为SWATH疲劳强度校核的重要部位已得到广泛认可［3］.现有的SWATH疲劳强度校核中往往使用各船级社颁布的评估指南或者直接计算方法［4-6］.无论是规范的疲劳校核方法还是直接计算方法，所采用的方法都是基于单轴疲劳理论.而实际上SWATH连接桥结构往往承受多轴应力［7］，应该是一种多轴疲劳问题，但由于多轴疲劳的理论发展缓慢、试验装置复杂，多轴疲劳的理论还没有在船舶与海洋工程中得到应用.近3届的ISSC会议上都提到了要在船舶结构疲劳分析中考虑多轴疲劳问题［8-10］，所以在船舶结构的疲劳分析中采用多轴疲劳方法将是未来疲劳校核规范发展的一种趋势.

本文选用SWATH连接桥结构进行多轴疲劳分析，给出了2种多轴疲劳评估的简化方法，推导出了每种方法的疲劳寿命计算公式.参照规范工况采用提出的2种新方法对某SWATH进行了疲劳强度评估，并和现有的规范方法进行了比较.研究……