高速船舶推進軸系疲勞壽命可靠性分析模式之研究

材料亦如生物有其壽命，材料會衰變、老化、腐蝕與破壞，此為自然界的法則。由於新開發的材料，經過短時間的加速實驗而作預測，但並無實際環境的長期使用實績，且對材料特性的掌握不完整與過於自信，因而，產生材料的安全迷思，此為材料的自有風險；針對特定目標開發的材料，由於對目標無法完全預測與掌控，因而產生材料自有的缺陷，此為材料的引發風險；由於材料使用於多樣性用途與環境，而用途與環境正確的預估極其困難，此為材料的負面風險。船舶設計之初，即應對軸系作初步強度設計和計算，而其主要依據是船級規範。然而，船級規範並未完全考量軸系的實際的工作狀態，推進軸系位於水線以下，因長期浸泡於水中，工作條件惡劣，受力複雜，同時還受到船體變形、裝載的影響，大大降低其可靠性與使用壽命。因此，依據規範計算所的值，僅能作為參考或建議，而不能當作要求或指示。如果軸系設計布置或安裝不當，往往會導致軸系摩擦部位發熱或劇烈磨損，甚至發生斷軸事故，一旦軸系發生事故，將會造成該船停航或進塢檢修而影響經濟效益，另材料本身具有前述的風險性，而對於高速船軸系材料因孔蝕而誘發的腐蝕疲勞尤為嚴重。本研究針對高速船軸系的材料問題作一系列探討與研究，於設計驗證時，必須對其提出更嚴格要求。