五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】美国海军的郁闷 -- 晨枫

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家园 设计问题也是质量问题的一种啊

广义上说,设计/制造都是建造过程的一部分

自由轮是世界上第一种大批量建造的全焊接壳体船。起因是铆接造船太慢,赶不上德国打沉的速度。从建造过程看有明显的萝卜快了不洗泥成分。

如你所说,一个原因是由于对焊接和铆接不同特点的认识不足,设计时没有考虑尖角的应力集中危害在焊接结构上更明显。

另外一个原因是,焊缝安排不合理,都是一条长焊缝从头到尾,一旦开裂就很容易飞快地扩展到整个长度,没有止裂机制,因此出现了一下子就整个船断成两半的灾难性事故。

在铆接时代,圆形铆钉孔自动就是个止裂设计,因为裂纹扩展到铆钉处就会停止。焊接时代,都是一块金属,不存在这个好处。所以后来船舶和压力容器的焊缝都是交错布置,就是为了避免这个。

第三个原因是,钢板韧性不够。在铆接时代是够了,对焊接时代的高内应力来说就不够。航行在北大西洋冰冷的海水里,在应力和扩散氢的共同作用下很容易出现氢脆。

这三个都是对焊接结构的经验不足导致的。

第四个原因是,焊工水平低。自由轮的焊接接头在后来的检验中发现大量的焊接缺陷。

战后的调查表明,自由轮断裂有55%为纯设计问题造成,25%为焊接缺陷,20%为设计和焊接质量共同造成。对自由轮断裂的研究直接导致了断裂力学的诞生。

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