船舶结构监测技术研究进展
2022-08-17汪雪良朱全华杨华伟陈国材
船舶力学 2022年8期
汪雪良,朱全华,张 涛,杨华伟,陈国材
(1.南方海洋科学与工程广东省实验室(广州),广州 511458;2.中国船舶科学研究中心,江苏 无锡 214082)
0 引 言
船舶结构监测系统的目的是帮助船舶感知自身的结构状态,在结构失效初期及时发出预警,避免结构问题引发的设备运行问题及安全问题,保障人身安全、资产安全、生态安全及船舶功能性的实现。船舶结构监测技术发展至今,已实现对船体结构应力、结构振动和船体运动等的实时监测,并具备了一定程度的结构安全评估、结构危险预警等功能。
智能化是未来船舶与海洋工程结构物发展的必然趋势,而船舶结构监测技术是智能船舶的先行技术。对智能船舶而言,船舶结构监测技术被赋予了更高的功能期望,除了实时监测结构响应参量外,还需实时评估结构安全状态,实时给出结构损伤预报分析结论以及剩余强度预测结论,辅助用户快速制定应对策略,甚至在有必要的情况下直接控制相应设备采取正确的应对措施。
船舶结构监测技术发展的深度是决定智能船舶发展质量的关键共性技术之一,船舶结构监测设备也是智能船舶高端核心配套产品。现有船舶结构监测系统功能上存在以下短板:(1)监测内容仅仅局限于物理量实时显示,预警机制基于简单的阈值报警,预警质量往往不高,不能量化结构状态;(2)受制于传感器密度,很难掌控全局或无传感器区域的变化情况,用户无法直观把握危险区域结构状态,不利于及时采取应对措施,并且由于监测软件内评估模型的缺失,尚未实现结构安全实时在线评估功能;……
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