海浪对海洋结构的疲劳分析

海浪引发的海洋结构疲劳问题是海洋工程必须考虑的问题。尤其是海洋石油钻井平台，其长期遭受海浪的周期性循环载荷，最终导致疲劳裂纹的形成，生长并最终破坏。其主要思路和其他高周疲劳计算相似，结合S-N曲线并利用miner线性损坏叠加的思路，获得疲劳寿命。如下：

对于频率域的疲劳计算，其思路也基本类似，利用其模态分析和谐响应分析获得其热点处的应力变化幅值，从而结合实际海浪和材料S-N曲线，计算其疲劳寿命。

对于海浪的处理是一大关键，如何有效的获得该海域的风浪载荷，考验着疲劳分析工程师。现在较普遍的做法是，利用统计的方法，把复杂的海浪离散成不同频率和浪高的事件。

当前海洋结构疲劳设计主要的难点有以下几点：

1、目前的数据是由较小尺寸焊接获得的，而海洋工程是大尺寸焊接接头；

2、海洋工程是大尺寸焊接头复杂且高强度钢的应用，疲劳改善更需要实验数据支持；

3、设计规范允许适当的焊接欠缺，其疲劳改善的效果缺乏计算和实验数据支持；

4、却反疲劳改善工艺的质量控制标准和规范；

5、设计和制造过程中，需要考虑疲劳载荷增加的储备问题是建立在经验基础上的，缺乏有力的理论和数据基础；