GD35-2023基于断裂力学理论的疲劳强度评估指南.pdf

指导性文件

GUIDANCENOTES

GD35-2023

中国船级社

基于断裂力学理论的疲劳强度评估指南

2023

生效日期：2024年1月1日

北京

目录

第1章通则3

1.1一般要求3

1.2术语定义3

1.3符号3

1.4疲劳破坏模式4

1.5疲劳评估方法4

1.6疲劳评估装载工况5

1.7疲劳评估载荷工况5

第2章疲劳评估6

2.1一般要求6

2.2评估节点6

2.3单一曲线模型裂纹扩展率公式6

2.4疲劳应力谱6

2.5失效评估方法7

2.6疲劳寿命计算7

2.7疲劳裂纹扩展预报流程7

第3章初始缺陷及应力强度因子计算10

3.1一般要求10

3.2共面缺陷简化10

3.3典型裂纹应力强度因子计算11

第4章等效设计波法14

4.1一般要求14

4.2疲劳应力谱14

4.3应力范围14

第5章谱分析法16

5.1一般要求16

5.2水动力计算16

5.3有限元计算16

5.4疲劳应力谱16

5.5疲劳应力谱计算步骤18

第6章失效评估方法19

6.1一般要求19

6.2失效评估曲线19

6.3疲劳裂纹扩展断裂系数20

6.4疲劳裂纹塑性失稳系数20

附录1典型裂纹应力强度因子22

1.1埋藏椭圆裂纹应力强度因子22

1.2焊趾表面裂纹应力强度因子22

2

第1章通则

1.1一般要求

1.1.1本指南规定了基于断裂力学理论的船体结构疲劳强度评估方法，载荷计算一般采

用等效设计波法或谱分析法，适用于中国船级社（ChinaClassificationSociety，以下简称CCS）

规范或指南要求进行基于断裂力学理论的疲劳强度评估的船舶，也适用于自愿申请本章

1.1.2附加标志的船舶，或CCS认为需要考虑裂纹扩展影响的船舶。

1.1.2根据本指南进行疲劳强度评估并满足要求后，可取得附加标志FFM（XX，YY），

其中XX为环境条件（如NA表示北大西洋，散布图见IACSRec.34），YY为设计寿命（年）。

1.1.3按本指南进行疲劳强度评估的船舶，其结构设计、建造工艺和建造质量应满足

CCS《钢质海船入级规范》、《材料与焊接规范》或CCS接受的其他有关标准的要求。

1.2术语定义

1.2.1初始缺陷

指实际结构在冶炼、制造过程中产生的夹渣、气孔，加工时产生的刀痕、刻槽，焊接时

产生的裂纹、未焊透、气孔、咬边、过烧、夹渣，铸件中的缩孔、疏松，以及结构在不同

环境中使用时产生的应力腐蚀裂纹和疲劳裂纹等。缺陷类型包括中心穿透裂纹、自由边裂

纹、埋藏裂纹和表面裂纹，各