船体结构应力监测点的选取方法研究
2013-12-13贾连徽任慧龙孙树政李积德唐浩云
船舶力学 2013年4期
贾连徽,任慧龙,孙树政,李积德,唐浩云
(哈尔滨工程大学 船舶工程学院,哈尔滨150001)
1 引 言
船舶在复杂的海洋环境中航行,由于遭遇恶劣海况、装载不合理或人为操作失误等因素,极易对船体结构造成损伤,而这种由于环境随机因素造成的结构破坏很难通过理论计算进行预测。因此,通过在船体结构中植入应变传感器对结构应力进行实时监测与强度评估是解决这一难题的方法之一。
Nielsen等[1]基于船体结构监测数据对结构的疲劳损伤速率进行了研究;Okasha等[2]通过结构健康监测系统对船体结构性能进行了评估;Wang,Pran等[3]则研究了光纤传感器在船体结构监测中的应用。以上研究中均介绍了监测点的布置位置,但对这些监测点是如何选取的并没有进行说明。船体结构应力实时监测首要解决的问题是监测点的位置选取和传感器的布置方法。由于船体结构庞大而复杂,所受的环境载荷多变,因此对每一构件都进行应力监测几乎是不可能实现的。针对这一问题张岚、侯超等[4-5]以散货船为例,根据中国船级社散货船结构强度直接计算指南,通过舱段结构有限元分析结果,得到散货船舱段部分结构的应力监测部位;金永兴、胡雄等[6-7]则根据集装箱船结构疲劳等事故易发的主要原因、集装箱船的结构特点以及船体结构应力校核部位选取的基本原则,确定了结构应力监测的部位,并通过实船航行试验获取了这些测点处的应力数据;王为等……
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