FATIGUE ASSESSMENT OF OFFSHORE STRUCTURES,ABS
RP-C203 RP-C206 DNV
ABS
1，Deterministic Method
2，Palmgren-Miner Rule
线性损伤累计理论，对应变幅应力当我六十四岁
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。
济宁陈涛
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。
内存数据库（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。
3. 疲劳安全系数
疲劳失效准则可以基于疲劳损伤或者疲劳寿命。当基于疲劳损伤时，所计算点的
疲劳强度应满足要求。
4. 简化疲劳分析方法
简化疲劳评估方法有时又称为许用应力范围法。它是一种间接的疲劳评估方法，
因为它给出的结果不一定是疲劳损伤或者疲劳寿命值。简化疲劳评估方法根据作用的应力范
围是低于或高于许用值来确定疲劳强度要求是满足或不满足。
简化疲劳评估方法通常用于结构节点疲劳强度的筛选。筛选方法通常是一种对结
构裕度的快速而保守的校核方法。如果按照该筛选方法计算得到的结构强度满足要求，则不
需再进行进一步的详细分析。如果按照该筛选方法计算得到的结构强度不满足要求时，则应
采用进一步的精细方法评估该结构的强度是否真的不满足要求。同时，筛选方法在甄别结构
中疲劳敏感区域也非常有用，该筛选计算结果可以为结构检验计划的制订提供依据。
5. 谱疲劳分析方法
海洋工程结构物的谱疲劳分析是建立在以下假定条件之上的：
（1）对于所分析的结构系统，海洋波浪载荷是导致结构疲劳的交变应力的来源；
（2）为了使得频域分析的公式以及相关联的基于概率论的分析成立，载荷分析和相关
联的结构被假设为线性的，因此从单位波高的计算结果能够推算各个波高的计算结果并且应力的传递函数可以进行线性叠加；
（3）由非线性横摇和飞溅区湿表面上的间断性载荷引起的非线性响应应予以特殊考虑；
（4）结构中的动力放大、瞬态载荷以及翘曲变形等效应可以等效线性化。
同时，对于下面给出的方法，还假设了给定海况下的结构应力短期分布为窄带平稳随机
过程。因此，应力范围的短期分布可以用瑞利（Rayleigh）分布表示。如结构应力短期分布带宽有较大影响时，则可以考虑采用赖斯（Rice）分布。
通常最好能够对结构的每一个装载工况，每一个波浪频率以及每一个浪向角都进行一次
结构分析，然后用得到的应力结果来直接生成应力传递函数。
索尼爱立信k850i应采用足够的频率范围和频率间隔以得到符合精度要求的应力传递函数并满足谱疲劳
分析中对传递函数积分的精度要求。对于0 到360 度的浪向角，浪向角的间隔应不大于30
度。
在下面阐述的基于短期预报的疲劳解析方法中，波浪散布图中每一个小格表示一个短期
分布。当假定应力是一个平稳正态随机过程时，那么每一海况下的应力范围短期分布概率密
度函数可以通过基于雷利分布的谱分析方法得到。当应力随机过程的窄带假设不成立时，就
在计算短期疲劳损伤时应对应力循环次数加以修正以反映带宽的影响，通常可采用雨流计数
法修正，如威尔逊（Wirsching）的“雨流修正”因子。在短期损伤计算完成后，总的疲劳
损伤就通过各个短期损伤的权数进行加权累积（采用迈因纳线性疲劳累积准则）。
6. 希腊数学家丢番图基于断裂力学的疲劳分析方法
使徒行传查经
当结构的任何部位出现裂纹后，则裂纹在交变载荷作用下能否扩展或者扩展速率的大小就取决于裂纹尖端的应力场强度，即其应力的大小和状态。
S-N 曲线方法不能预估裂纹的扩展速率和剩余疲劳寿命，对已经发现了裂纹的结构的疲劳寿命评估，需用断裂力学的方法。
对于海洋工程钢结构的疲劳寿命，一般取为当贯穿裂纹出现时对应的循环次数，该寿命包括了裂纹的起始寿命和裂纹的扩展寿命。
对于目前海洋工程钢结构物的疲劳寿命评估，在推荐采用基于S-N 曲线方法的同时，断裂力学方法可以用做疲劳寿命评估的一个补充方法。如出现以下情况时，可以考虑采用断裂力学评估的方法：
（1）当评估发生了裂纹并测量了裂纹大小的节点的适用性时，并且当该节点的裂纹难
以修复或者修复费用昂贵，因此需要决定是否修复或者不修复时。这时根据断裂力学评估的
结果，可能会给出三种选择中的一种：立即修复、暂不修复但需加强观测，或者不需修复。
（2）在设计中当节点很特殊从而无法到与之相对应的标准S-N 曲线类别或者当节点
受到多分量、复杂的应力集中时。对这些特殊情形，CCS 可能需要额外的基于断裂力学的
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