超大型浮体(VLFS)总尺度巨大,需要分成若干个基本模块按功能需求以一定的方式连接而成,连接器是整个系统中的薄弱环节。超大型浮体长期在海上作业,由风、浪流引起交变环境载荷可能超过连接器结构的疲劳极限,造成连接器的结构破坏,模块间脱开连接或发生碰撞,从而导致灾难性的后果。为了保证超大型浮体的作业安全,需要精确评估连接器结构疲劳强度。本文针对一种柔性铰接连接器,采用理论分析、数值模拟和模型试验开展疲劳强度研究工作,主要内容如下:(1)阐述了超大型浮体的基本概念和模块连接方式,介绍了多种柔性连接器构型,分析了一种由尼龙柔性夹层和环肋加强圆管轴构成的柔性铰接连接器,给出了柔性铰接连接器的主要参数、结构型式和构件材料。(2)以某横向浮筒式的浅吃水超大型浮体为研究对象,采用刚性模块柔性连接器(RMFC)模型计算连接器载荷和模块运动响应,研究了连接器刚度和浪向角对浮体运动和连接器载荷的影响,分析了不同刚度连接器纵向载荷出现峰值的原因。(3)针对柔性铰接连接器开展了疲劳强度模型试验,测量了热点应力、裂纹扩展和疲劳寿命,考虑接触、柔性层以及开孔的影响采用非线性有限元方法计算了连接器结构应力,分别基于S-N曲线和裂纹扩展给出了柔性连接器疲劳强度评估方法,并与试验结果进行了比较分析。(4)采用非线性有限元方法计算了柔性连接器在不同浪向角和频率下的应力,分析提取出了危险节点的应力传递函数,分别采用S-N曲线法和断裂力学法对实际海况中的柔性连接器进行疲劳谱分析,分析了尼龙柔性夹层对连接器钢材部分疲劳寿命的影响。