2018年5月，CCS發(fā)布了《基于譜分析的船體結構疲勞強度評估指南》（以下簡稱指南），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)（如水動力分析，結構分析，譜分析，疲勞損傷計算）的技術要求。

 

　　指南目前覆蓋了薄膜型LNG船、集裝箱船和礦砂船三個船型。根據(jù)指南對目標船進行分析并滿足要求后，可授予SFA（xx，yy）附加標識， SFA代表基于譜分析的疲勞強度評估（Spectrum-based Fatigue Analysis），xx表示航區(qū)，yy表示設計疲勞壽命。

 

　　CCS為指南實施同步開發(fā)了配套的疲勞譜分析軟件，該軟件包括了水動力分析，結構分析，損傷計算等疲勞譜分析所需的各項功能。

 

　　軟件中，用戶可定義艙室及裝載，環(huán)境條件，S-N曲線及疲勞評估中的各項參數(shù)。軟件在開發(fā)中對數(shù)據(jù)管理和存儲方法、譜分析算法進行了優(yōu)化，使用戶可在個人電腦上進行船體結構的疲勞譜分析。

 

　　船舶在海上受到波浪動載荷的作用，會在船體結構中引起交變應力，并造成結構的疲勞損傷。對于某些疲勞關鍵區(qū)域，如艙口角隅，貨艙內的折角處，由于應力集中的影響，交變應力被放大，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度評估的基本方法。采用疲勞譜分析進行疲勞強度評估時，首先根據(jù)實船的外殼形狀及質量分布進行水動力計算得到波浪載荷，通過全船有限元分析得到應力的傳遞函數(shù)，然后結合環(huán)境條件（波浪散布圖）計算應力的響應譜，最后通過進行譜分析得到應力范圍的分布并結合S-N曲線計算結構的疲勞損傷。

 

　　從上面的過程可以看出，疲勞譜分析的環(huán)節(jié)多，工作量大，技術要求高。為了減小工作量，提高分析效率，人們通過研究，總結已有船型的經驗，開發(fā)了簡化方法（如CCS《船體結構疲勞強度指南》，CSR中的疲勞強度要求）。簡化方法分析流程簡單，計算效率高，但僅適用于成熟船型，且難以考慮不同環(huán)境條件。

 

　　如果說簡化方法的疲勞評估是通過經驗數(shù)據(jù)總結開發(fā)出的成衣，那疲勞譜分析就是針對目標船的量身定制。在常規(guī)船型的疲勞強度評估中，簡化方法是主流，但在新穎船舶和高附加值船舶的結構評估中，疲勞譜分析方法是主流。在40萬噸礦砂船、21000TEU集裝箱船、17.4萬方薄膜型LNG船這三型船的審圖中，CCS均進行了疲勞譜分析。

 

　　推出疲勞譜分析的指南和配套軟件，有助于提高CCS的船體結構分析能力，提升CCS對新穎船舶和高附加值船舶的技術服務能力。根據(jù)客戶要求，可考慮特定航線，給定設計壽命，對目標船進行船體結構的疲勞強度評估。CCS也將進一步開展研究，將該方法應用到更多的船型中，為客戶提供更優(yōu)質的服務。