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摘要：随着社会经济的不断发展，我国的船舶事业也不断的进步，造船行业的压力也是不断地增大。在船舶制造中，最主要的是质量问题，因而保障船舶的质量是造船的关键。其中，由于造船不当或者长期的使用，船舶结构会出现结构疲劳，这是造成船舶事故的重要因素之一，所以对船舶结构疲劳强度作分析是必不可少的。
关键词：船舶结构；疲劳强度；问题
引言
船体结构强度分析这项工作关系到大量技术参数和影响因素，属于一个十分繁琐的流程。其最终目标就是要解决船体在具体承受水平下安全以及稳定方面的问题。并且还要确保其支出的经济费用能够承受，或者是最低的条件。使用之前船体尺寸设计计算方式，既无法达到理论计算与真实条件统一，还造成船体整个设计工作和方式复杂混乱。因此，采取有限元法和基于有限元分析法前提条件下去计算，能够给船体结构设计以及计算方面提供极大的方便。因此，下面将进一步分析船体结构强度和安全问题。
1.船体结构强度有限元分析方法
1.1基本理论
这里所说的有限元分析方式是利用把整个或者部分船体结构离散成为独立单一的点模型，然后对其结构进行分析的一种方式，因为其独立点数量存在限制，所以将其叫做有限元。我们将运用总体物力模型得到的方程在所有符合要求的点上面进行运用，就能够产生一个使用线性方程组进行解答的计算模型。在具体计算的时候，有限元的重点处理步骤可以分成预处理以及建模分析两个程序。通过有限元分析法对于船体结构实施建立模型计算这个技术程序是，在完全符合船体材料几何以及非线性变形条件下，能够获得船体承受力荷载情况下的变形直到破损的全过程，可以根据得到的结果获取到全体安全强度基础条件。之后再求出全体安全大小以及结构设计。并且，一定要充分思考数值建立模型时间的代价和科学的方式。在获得离散点等待解答变量之后，就应该使用插值计算的方式把总体场函数实施拟合以及插值。并且，想要增多离散点一定会造成模型计算量以及求解时间的延长，但是这个时候也要加强模型计算的精确程度，离散解持续接近标准解。
1.2模型建立的要素
使用有限元这种方法数据要求是，等待求变量掌控数据和船体材料已经得到的参数，受力荷载规定，有限元网络点坐标信息等。并且使用这种方法建立模型一定要按照相应的标准进行。首先，模型平衡要求，在船体结构总体以及独立节点受力分析过程中一定要保证静态受力均衡。其次，建立模型一定要拥有基本要求，包含总体结构基本要求和离散点单元的基本要求。最后，对于计算网格的分布必须要根据整体规律，应力分散的实际情况，但元点受力特性，还有详细的准确程度要求。
2.造成船舶结构疲劳的原因
2.1对于船舶结构疲劳强度的重视不足
在进行船舶建造时，船舶相关各方面的结构性能和功能都有严格的要求，但是由于社会上的需求不断地增加，导致一些船舶建造厂商在进行船舶建造时，忽视了对于船舶结构强度的重视，未严格按照施工工艺进行焊接，有的时候也未按照设计院、船检退审图进行施工，从而导致了船舶在使用中出现安全问题，这是造成船舶结构疲劳强度问题的主要因素。重视度不足会让整个船舶的安全性能大幅度下降，降低船舶的使用寿命，降低船舶的质量，造成不可预期的船舶安全问题。
2.2船舶应力变化较大
船舶作为海上航行的必要工具，在载客量和载货量上都有一定的要求，但是由于供不应求，导致一些船舶在进行运输时超载运输，而在运输淡季时，船舶的运载量又是大幅度的降低，这样交变的运输量会造成船舶应力的交变性，从而导致船舶的结构疲劳，使得整个船舶的结构失稳，这是造成船舶结构疲劳强度的关键因素。
2.3对船舶结构疲劳强度的分析方法不足
由于长期的运输和海上工作，会使船舶出现一些功能和结构上的问题，这是不可避免的，但是由于缺乏对于船舶结构疲劳强度的分析方法，导致船舶结构疲劳问题不能够及时的解决，不能全面的分析船舶结构疲劳强度的原因和解决措施，这对于船舶的安全来说是非常不利的，长期这样的积累会加剧船舶的结构疲劳损伤，从而影响整个船舶的功能。
3.船舶结构疲劳强度评估的谱分析方法
3.1船舶疲劳的载荷
我们在对船舶结构疲劳强度进行评估的时候，对于船舶疲劳的载荷的计算是十分重要的，尤其是在直接的计算方法之中。现在，我们对船舶疲劳载荷的计算方法主要是线2D切片法和线3D方法。其中我们在计算船舶疲劳载荷的时候使用2D切片法是能够较好的反映和预报波浪的载荷的，而且与3D方法相比较是比较的节省时间和节省精力，但是我们在使用谱分析方法来进行评估的时候，我们是需要对波长与浪向所组合的载荷进行大量的计算和预报，这就浪费了大量的时间与精力，在这一方面我们是使用2D切片法的效果是比较好的。我们在对船舶结构疲劳腔骨进行评估的时候使用3D方法，这主要是由于3D方法对于计算一些有航速、载荷分布沿船长方向有变化的船体水动力问题方面发挥着较好的效果。但是在实际的使用的过程中，3D方法与2D切片法相比，3D方法是比较实用的。但是由于我们在使用谱分析方法来对船舶结构疲劳强度进行评估的时候，我们要计算载荷之间的相位关系，而且也要注意到非线性波浪载荷对疲劳损伤的影响。但是由于现在学者以及社会的应用方面对非线性波浪载荷，特别是对砰击响应后的合成载荷对船舶结构疲劳损伤影响的研究和分析是没有一些成熟的理论来进行支持的，并且学者对这方面的工作是处于一个起步的阶段的，所以这就使得计算出来的结果是存在着一定的差异的。所以，现在我们对船舶结构疲劳强度的评估方法其实主要是要以线性波浪载荷为基础来不断的发展船舶结构疲劳强度评估的方法。
3.2船舶结构疲劳强度分析方法
在船舶进行航海运输时由于海上环境的变化和船舶本身应力的突变，会使得船舶的结构出现大幅度的变化，造成船舶的结构疲劳强度，这是不利于船舶安全运行的，加上对于船舶的结构疲劳强度分析方法不足，造成了船舶结构疲劳强度问题的屡屡发生。在平时，需要不断的学习对于船舶结构疲劳强度的分析方法，掌握常见的S-N曲线分析法和断裂力学的分析方法，积极的学习先进的船舶结构疲劳强度的分析方法，以便更好的对船舶的结构疲劳强度进行分析，减少船舶安全问题的出现，保证船舶海上航行的安全。掌握正确的船舶结构疲劳强度分析方法，才能更好的对船舶的结构疲劳强度问题进行分析。
（1）S-N曲线法。S-N曲线法在船舶结构疲劳强度分析过程中应用的基本思路是：借助有限元分析来获取焊趾处的结构应力分布情况，并根据断裂力学理论就可以获得等效结构应力分布情况，最后借助S-N曲线疲劳模型就可以得到船舶结构疲劳强度。实际上，在进行船舶结构疲劳强度分析过程中，选择S-N曲线法通常需要在船舶结构截面特性和相似的载荷类型基础上进行的，以准确获取相应的名义应力幅值。
（2）断裂法。通过从微观角度进行分析可以发现，船舶零部件和结构都有可能出现不同程度上的裂缝，当有正应力作用时，将会在裂缝尖端位置出现应力场，此时可以借助“应力场强度因子”K的参量来对其进行描述，如果其参量达到临界值Kc时，则会诱发脆断现象。如果材料断裂韧性抑制及应力强度因子的合理，则可以计算出最大允许应力，同时也可以算出零部件或构件产生破坏的临界裂缝尺寸。
4.结束语
由于对船舶结构疲劳强度的评估是十分重要的，并且随着现代社会的不断发展，船舶作为远洋交通的一个重要的载体是十分重要的，所以主要对船舶结构疲劳强度评估的方法进行了分析与研究，希望可以為船舶结构疲劳强度评估提供一定的借鉴作用。
参考文献：
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[2]骆寒冰，王国庆，祁恩荣.大型LNG船舶结构疲劳强度评估研究[J].舰船科学技术，2008（02）.