For the complicated structural details in ships and offshore structures, the traditional hotspot stress approaches are known to be sensitive to the element variables of element topologies, sizes, and integration schemes. This motivated to develop a new approach for predicting reasonable hotspot stresses, which is less sensitive to the element variables and easy to be implemented the real marine structures. The three-point bending tests were conducted for the longitudinal attachments with the round and rectangular weld toes. The tests were reproduced in the numerical simulations using the solid and shell element models, and the simulation technique was validated by comparing the experimental stresses with the simulated ones. This paper considered three hotspot stress approaches: the ESM method based on surface stress extrapolation, the Dong's method based on nodal forces along a weld toe, and the proposed method based on nodal forces perpendicular to an imaginary vertical plane at a weld toe. In order to study the element sensitivities of each method, 16 solid element models and 8 shell element models were generated under the bending and tension loads, respectively. The element sensitivity was analyzed in terms of Stress Concentration Factors (SCFs) in viewpoints of two statistical quantities of mean and bias with respect to the reference SCFs. The average SCFs predicted by the proposed method were remarkably in good agreement with the reference SCFs based on the experiments and the ship rules. Negligibly small Coefficients of Variation (CVs) of the SCFs, which is measure of statistical bias, were drawn by the proposed method.

对于船舶和海上结构中复杂的结构细节，已知传统的热点应力方法对单元拓扑、尺寸和集成方案的单元变量很敏感。这促使开发一种新的方法来预测合理的热点应力，该方法对元素变量不太敏感，并且易于在真实的海洋结构中实施。对带有圆形和矩形焊趾的纵向附件进行了三点弯曲试验。在使用实体和壳单元模型的数值模拟中再现了这些测试，并且通过将实验应力与模拟应力进行比较来验证模拟技术。本文考虑了三种热点应力方法：基于表面应力外推的 ESM 方法、Dong' s 方法基于沿焊趾的节点力，以及基于垂直于焊趾假想垂直平面的节点力的建议方法。为了研究每种方法的单元灵敏度，分别在弯曲和拉伸载荷下生成了 16 个实体单元模型和 8 个壳单元模型。从相对于参考 SCF 的平均值和偏差两个统计量的角度，根据应力集中系数 (SCF) 分析元素敏感性。根据实验和船舶规则，所提出的方法预测的平均 SCF 与参考 SCF 非常吻合。所提出的方法绘制了可忽略不计的 SCF 变异系数 (CV)，这是统计偏差的度量。以及基于与焊趾处假想垂直平面垂直的节点力的建议方法。为了研究每种方法的单元灵敏度，分别在弯曲和拉伸载荷下生成了 16 个实体单元模型和 8 个壳单元模型。从相对于参考 SCF 的平均值和偏差两个统计量的角度，根据应力集中系数 (SCF) 分析元素敏感性。根据实验和船舶规则，所提出的方法预测的平均 SCF 与参考 SCF 非常吻合。所提出的方法绘制了可忽略不计的 SCF 变异系数 (CV)，这是统计偏差的度量。以及基于与焊趾处假想垂直平面垂直的节点力的建议方法。为了研究每种方法的单元灵敏度，分别在弯曲和拉伸载荷下生成了 16 个实体单元模型和 8 个壳单元模型。从相对于参考 SCF 的平均值和偏差两个统计量的角度，根据应力集中系数 (SCF) 分析元素敏感性。根据实验和船舶规则，所提出的方法预测的平均 SCF 与参考 SCF 非常吻合。所提出的方法绘制了可忽略不计的 SCF 变异系数 (CV)，这是统计偏差的度量。为了研究每种方法的单元灵敏度，分别在弯曲和拉伸载荷下生成了 16 个实体单元模型和 8 个壳单元模型。从相对于参考 SCF 的平均值和偏差两个统计量的角度，根据应力集中系数 (SCF) 分析元素敏感性。根据实验和船舶规则，所提出的方法预测的平均 SCF 与参考 SCF 非常吻合。所提出的方法绘制了可忽略不计的 SCF 变异系数 (CV)，这是统计偏差的度量。为了研究每种方法的单元灵敏度，分别在弯曲和拉伸载荷下生成了 16 个实体单元模型和 8 个壳单元模型。从相对于参考 SCF 的平均值和偏差两个统计量的角度，根据应力集中系数 (SCF) 分析元素敏感性。根据实验和船舶规则，所提出的方法预测的平均 SCF 与参考 SCF 非常吻合。所提出的方法绘制了可忽略不计的 SCF 变异系数 (CV)，这是统计偏差的度量。从相对于参考 SCF 的平均值和偏差两个统计量的角度，根据应力集中系数 (SCF) 分析元素敏感性。根据实验和船舶规则，所提出的方法预测的平均 SCF 与参考 SCF 非常吻合。所提出的方法绘制了可忽略不计的 SCF 变异系数 (CV)，这是统计偏差的度量。从相对于参考 SCF 的平均值和偏差两个统计量的角度，根据应力集中系数 (SCF) 分析元素敏感性。根据实验和船舶规则，所提出的方法预测的平均 SCF 与参考 SCF 非常吻合。所提出的方法绘制了可忽略不计的 SCF 变异系数 (CV)，这是统计偏差的度量。