加筋板的累积损伤力学模型研究

吴剑国，王锦琦，叶 帆，傅何琪，申屠晨楠

(1.浙江工业大学 土木工程学院，浙江 杭州 310023；2.中国船舶及海洋工程设计研究院，上海 200011)

随着船舶结构的大型化，结构疲劳事故频出，船舶结构低周疲劳问题引起了业界的广泛关注。Urm等[1]于2004年对油船的低周疲劳问题进行了研究，考虑多个因素对结构的损伤累积影响，初步给出了计算船体梁低周疲劳的方法。田雨[2]基于损伤力学和塑性力学，分析了低周疲劳损伤并建立了船体梁剩余强度的评估方法。Ming等[3]基于有限元软件，分析了非线性有限元模型对循环荷载下船体梁极限弯矩的影响；Yang等[4]基于Smith的船体梁极限强度计算方法，提出了一种循环荷载下船体梁极限强度的简化计算方法；汪丹等[5]针对船体梁基本的加筋板构件，提出了循环荷载作用下加筋板结构的累积递增塑性应变模型。余明辉等[6]基于两端固支的梁-柱模型，建立了循环载荷作用下加筋板单元力学模型。孟志光等[7]通过引入一种等效材料本构模型，提出了能考虑结构层面损伤累积的加筋板单元力学模型。由此可见：现有工作没有考虑材料层面的损伤，循环荷载下加筋板的滞回曲线与实际的尚有较大偏差，计算精度还不够高，还需要深入研究。

笔者改进材料损伤变量模型，再将其引入加筋板的极限强度集中之中，提出一种能够考虑材料累积损伤的加筋板单元力学模型。采用VB语言编制加筋板在循环载荷作用下的的滞回曲线的计算程序，给出一个加筋板的算例，并采用非线性有限元方法进行精度验证。……