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本期特约

刘富鹏，等：邮轮舷窗裂纹扩展研究与疲劳可靠性分析

2024年第5期总第212期

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邮轮舷窗裂纹扩展研究与疲劳可靠性分析

刘富鹏段庆昊张菁瑞马建东余建星*

（天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室天津300350）

摘 要：为了研究裂纹对邮轮舷窗结构产生的影响，该文首先使用有限元软件复现了其他研究中

关于舷窗结构角隅处裂纹扩展的实验，验证了研究方法的可行性；然后构建了2类舷窗结构模型，

利用裂纹扩展软件探讨了舷窗结构角隅处裂纹在不同因素作用下的扩展特性，并计算了含裂纹舷

窗结构的抗压极限强度；最后从断裂力学角度，依托改进的Paris公式提出了舷窗结构的极限状

态函数，使用蒙特卡罗法计算了不同条件下结构的失效概率与可靠性指标。研究结果对邮轮设计

有一定的参考意义。

关键词：邮轮；舷窗；裂纹扩展；改进Paris公式；疲劳可靠性

中图分类号：U674.11；U661.4文献标志码：ADOI：10.19423/j.cnki.31-1561/u.2024.05.001

ResearchonCrackPropagationandFatigueReliabilityAnalysisof

PortholesofCruiseShips

*

LIUFupengDUANQinghaoZHANGJingruiMAJiandongYUJianxing

NationalKeyLaboratoryofIntelligentConstructionandOperationofHydraulicEngineering,

（

TianjinUniversity,Tianjin300350,China）

Abstract:Theexperimentsofcrackpropagationatthecorneroftheportholestructurearereproducedtostudythe

impactofthecracksontheportholestructureofcruiseshipsbyusingthefiniteelementsoftware,whichverified

thefeasibilityofthecurrentresearchmethod.Twotypesofportholestructuremodelsarethenestablishedto

discussthecrackpropagationcharacteristicsatthecorneroftheportholestructureunderdifferentfactorsbyusing

thecrackpropagationsoftware.Theultimatecompressivestrengthoftheportholestructurewithcracksisalso

calculated.Finally,theultimatestatefunctionoftheportholestructu