2018年5月，CCS發(fā)布了《基于譜分析的船體結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度評(píng)估指南》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)指南），并將于2018年7月1日生效。指南介紹了疲勞譜分析的原理及分析流程，明確了疲勞譜分析各環(huán)節(jié)（如水動(dòng)力分析，結(jié)構(gòu)分析，譜分析，疲勞損傷計(jì)算）的技術(shù)要求。

 

　　指南目前覆蓋了薄膜型LNG船、集裝箱船和礦砂船三個(gè)船型。根據(jù)指南對(duì)目標(biāo)船進(jìn)行分析并滿足要求后，可授予SFA（xx，yy）附加標(biāo)識(shí)， SFA代表基于譜分析的疲勞強(qiáng)度評(píng)估（Spectrum-based Fatigue Analysis），xx表示航區(qū)，yy表示設(shè)計(jì)疲勞壽命。

 

　　CCS為指南實(shí)施同步開(kāi)發(fā)了配套的疲勞譜分析軟件，該軟件包括了水動(dòng)力分析，結(jié)構(gòu)分析，損傷計(jì)算等疲勞譜分析所需的各項(xiàng)功能。

 

　　軟件中，用戶(hù)可定義艙室及裝載，環(huán)境條件，S-N曲線及疲勞評(píng)估中的各項(xiàng)參數(shù)。軟件在開(kāi)發(fā)中對(duì)數(shù)據(jù)管理和存儲(chǔ)方法、譜分析算法進(jìn)行了優(yōu)化，使用戶(hù)可在個(gè)人電腦上進(jìn)行船體結(jié)構(gòu)的疲勞譜分析。

 

　　船舶在海上受到波浪動(dòng)載荷的作用，會(huì)在船體結(jié)構(gòu)中引起交變應(yīng)力，并造成結(jié)構(gòu)的疲勞損傷。對(duì)于某些疲勞關(guān)鍵區(qū)域，如艙口角隅，貨艙內(nèi)的折角處，由于應(yīng)力集中的影響，交變應(yīng)力被放大，疲勞損傷成為其重要的破壞形式。

 

　　疲勞譜分析方法是疲勞強(qiáng)度評(píng)估的基本方法。采用疲勞譜分析進(jìn)行疲勞強(qiáng)度評(píng)估時(shí)，首先根據(jù)實(shí)船的外殼形狀及質(zhì)量分布進(jìn)行水動(dòng)力計(jì)算得到波浪載荷，通過(guò)全船有限元分析得到應(yīng)力的傳遞函數(shù)，然后結(jié)合環(huán)境條件（波浪散布圖）計(jì)算應(yīng)力的響應(yīng)譜，最后通過(guò)進(jìn)行譜分析得到應(yīng)力范圍的分布并結(jié)合S-N曲線計(jì)算結(jié)構(gòu)的疲勞損傷。

 

　　從上面的過(guò)程可以看出，疲勞譜分析的環(huán)節(jié)多，工作量大，技術(shù)要求高。為了減小工作量，提高分析效率，人們通過(guò)研究，總結(jié)已有船型的經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)了簡(jiǎn)化方法（如CCS《船體結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度指南》，CSR中的疲勞強(qiáng)度要求）。簡(jiǎn)化方法分析流程簡(jiǎn)單，計(jì)算效率高，但僅適用于成熟船型，且難以考慮不同環(huán)境條件。

 

　　如果說(shuō)簡(jiǎn)化方法的疲勞評(píng)估是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)開(kāi)發(fā)出的成衣，那疲勞譜分析就是針對(duì)目標(biāo)船的量身定制。在常規(guī)船型的疲勞強(qiáng)度評(píng)估中，簡(jiǎn)化方法是主流，但在新穎船舶和高附加值船舶的結(jié)構(gòu)評(píng)估中，疲勞譜分析方法是主流。在40萬(wàn)噸礦砂船、21000TEU集裝箱船、17.4萬(wàn)方薄膜型LNG船這三型船的審圖中，CCS均進(jìn)行了疲勞譜分析。

 

　　推出疲勞譜分析的指南和配套軟件，有助于提高CCS的船體結(jié)構(gòu)分析能力，提升CCS對(duì)新穎船舶和高附加值船舶的技術(shù)服務(wù)能力。根據(jù)客戶(hù)要求，可考慮特定航線，給定設(shè)計(jì)壽命，對(duì)目標(biāo)船進(jìn)行船體結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度評(píng)估。CCS也將進(jìn)一步開(kāi)展研究，將該方法應(yīng)用到更多的船型中，為客戶(hù)提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。