Effects of Crack Damages on the Structural Response of Offshore Structures

裂纹损伤对海上结构物结构响应的影响

基本信息

  • 批准号:
    02302052
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.79万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Co-operative Research (A)
  • 财政年份:
    1990
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1990 至 1991
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

1. A survey of the crack damages of offshore structures was made. It was shown that the crack damages were most likely to take place at the tubular joints and that the dented damages caused by collisions or object fallings acted as a crack initiator because of a large strain concentration at the bottom of the dent.2. A series of pure tensile and pure bending tests of a tubular member having a circumferential through-thickness crack was carried out. The rigidity and load carrying capacity of the cracked tubular members were investigated considering the effects of ductile crack growth.3. Based on the experimental results, the generation phase analysis was performed with the finite element method. It was found that CTOD and CTOA were the fracture parameters effective for the crack growth initiation and continuation, respectively.4. The theoretical formula for the estimation of CTOD and CTOA were derived based on the semi-membrane shell theory and the assumption of Dugdale model.5. The idealized structural unit method for a circumferentially through-thickness cracked tubular member was newly developed considering the ductile crack growth. A crack spring element was inserted between two intact beam-column elements in elastic analysis, while a plastic hinge was inserted in elastoplastic analysis based on the plastic node method.6. Several numerical examples including a statically indeterminate portal frame with a crack damage showed the accurate and efficient capability of the proposed method.
1。对离岸结构的裂纹损坏进行了调查。结果表明,裂纹损坏最有可能在管状接头发生,并且由于凹痕底部的应变浓度较高而导致碰撞或物体跌落造成的损害。2。进行了一系列具有圆周穿透性裂纹的管状成员的纯拉伸和纯弯曲测试。考虑到延性裂纹生长的影响,研究了开裂的管状成员的刚性和负荷承载能力。3。根据实验结果,使用有限元方法进行了生成相分析。发现CTOD和CTOA是分别对裂纹生长启动和延续有效的断裂参数。4。基于半膜壳理论和杜格代尔模型的假设5。考虑到延性裂纹的生长,新开发了圆周经厚度的管状成员的理想化结构单位方法。在弹性分析中,在两个完整的梁列元素之间插入了裂纹弹簧元件,而塑料铰链则基于塑料节点方法插入弹性塑料分析中。6。几个数值示例,包括具有裂纹损伤的静态不确定的门户框架,显示了该方法的准确有效能力。

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
藤久保 昌彦: "引張および曲げを受ける亀裂円筒部材のための理想化構造要素の開発" 日本造船学会論文集. 170号. 513-524 (1991)
Masahiko Fujikubo:“受拉和弯曲作用的破裂圆柱形构件的理想化结构元件的开发”日本造船学会汇刊第 170. 513-524 号(1991 年)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
M. Fujikubo, Y. Zhao and T. Yao: ""Bending Collapse Analysis of Tubular Members with Crack Damage"" Tran. West-Japan Soc. of Naval Architects. No. 82. 177-198 (1991)
M. Fujikubo、Y. Zhao 和 T. Yao:“带裂纹损伤的管状构件的弯曲倒塌分析”Tran。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
矢尾 哲也: "亀裂損傷を有する円筒部材の曲げ耐荷力に関する研究" 日本造船学会論文集. 166号. 295-302 (1989)
Tetsuya Yao:“具有裂纹损伤的圆柱形构件的弯曲承载能力的研究”日本造船学会学报第 166. 295-302 (1989)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
藤久保 昌彦: "亀裂損傷を有する円筒部材の曲げ崩壊解析" 西部造船会会報. 82号. 177-190 (1991)
Masahiko Fujikubo:“带有裂纹损坏的圆柱形构件的弯曲倒塌分析”西方造船工程师学会公报第 82. 177-190 号(1991 年)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Tetsuya Yao: "Load Carrying Capacity of Cracked Tubular Members considering Crack Growth" Proc.First Pacific/Asia Offshore Mechanics Symposium. Vol.III. 359-366 (1990)
Tetsuya Yao:“考虑裂纹扩展的破裂管状构件的承载能力”Proc.First Pacific/Asia Offshore Mechanics Symposium。
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  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
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  • 通讯作者:
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