[发明专利]超大型集装箱船ABS船模波浪载荷测量梁及测量方法有效

专利信息
申请号: 201910987037.0 申请日: 2019-10-17
公开(公告)号: CN110579335B 公开(公告)日: 2021-08-24
发明(设计)人: 蒋彩霞;赵南;司海龙;刘俊杰;胡嘉骏 申请(专利权)人: 中国船舶科学研究中心(中国船舶重工集团公司第七0二研究所)
主分类号: G01M10/00 分类号: G01M10/00;G01L5/00
代理公司: 无锡华源专利商标事务所(普通合伙) 32228 代理人: 聂启新
地址: 214082 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 超大型 集装箱 abs 船模 波浪 载荷 测量 测量方法
【说明书】:

发明涉及一种超大型集装箱船ABS船模波浪载荷测量梁及测量方法,其结构包括横贯船身的U型梁,于U型梁两侧内壁上对称设置若干组上下相对的抗扭箱和舷侧附加板,各组抗扭箱均固接于U型梁的顶端,各组舷侧附加板均固接于U型梁中部的侧壁内侧,于各组抗扭箱的上方设置固接于船身内腔上部的若干根木横梁,并通过螺栓连接,于U型梁上设置若干个应变片。本发明将船模所受载荷以应变形式反映,通过解耦算法将试验测得的应变值转化为船舶的垂向弯矩、水平弯矩、扭矩及剪力,克服了传统技术难以同时模拟垂向、水平、扭转刚度及剪心,从而无法准确检测水平弯矩和扭矩的缺陷,可广泛用于各类大开口型船舶、特别是集装箱船的船模波浪载荷试验。

技术领域

本发明涉及ABS船模波浪载荷试验与测试技术领域,尤其是一种超大型集装箱船ABS船模波浪载荷测量梁及测量方法。

背景技术

为保障船体结构的安全性,往往需要开展水池模型试验测量船体剖面上的弯矩和剪力。目前在水池中开展波浪载荷模型试验时,需先测得弹性测量梁连接的分段船模上的应力,再转化成船体剖面内的弯矩和剪力,此时就需要模拟船体剖面结构特性,而传统的波浪载荷模型试验受材料和剖面特性的影响,通常采用圆形或方形的钢质或铝质金属测量梁来进行波浪载荷测试。这种传统测量方法可以较为准确地模拟垂向弯曲刚度,部分方形测量梁还可同时模拟垂向和水平弯曲刚度,但均无法模拟扭转刚度及剪心等。但是对于集装箱船而言,其最大特点就是它所装的都是标准规格的集装箱,因此使得它的结构和一般的货船大不相同,舷侧采用直壁式结构,其货舱口宽度几乎和货舱宽度一样大,只在舷边留了很小宽度的甲板边板,而这样的开口明显对船的抗扭、抗弯和横向强度不利,尤其是大型化以后,对船体结构的安全性带来了更大挑战。因此在波浪载荷模型试验中,除了关注传统的垂向载荷外,水平和扭转载荷更应受到关注,而传统方法的金属测量梁方法还无法较好地解决此类问题。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点,提供一种结构合理的超大型集装箱船ABS船模波浪载荷测量梁及测量方法,可以同时模拟实船垂向刚度、水平刚度、扭转刚度以及剪心,并给出了该测量梁的试验方法,解决了传统测试中水平和扭转载荷难以测量的问题。

本发明所采用的技术方案如下:

一种超大型集装箱船ABS船模波浪载荷测量梁,包括横贯船身的U型梁,于U型梁的两侧内壁上对称设置若干组上下相对的抗扭箱和舷侧附加板,各组抗扭箱均固接于U型梁的顶端,各组舷侧附加板均固接于U型梁中部的侧壁内侧,于各组抗扭箱的上方、相对各组抗扭箱设置若干根木横梁,所述各组抗扭箱均通过螺栓连接木横梁,所述各木横梁均固接于船身内腔上部。

其进一步技术方案在于:

所述U型梁的一端沿船身头部形状向内侧收缩形成锥状结构;

所述各舷侧附加板的一端与U型梁的侧壁连接,另一端向船身内侧延伸形成细长的板状结构,各舷侧附加板均平行设置;

于所述U型梁的外周还设置若干个包裹U型梁的加强框架;

于各组抗扭箱的上表面分别设置第一测点和第二测点,于U型梁两侧壁与U型梁底面的连接处外侧分别设置第三测点和第四测点,于U型梁对称线的两侧、在U型梁底面的外侧分别设置第五测点和第六测点,于各组舷侧附加板与两侧壁的连接处外侧分别设置第七测点和第八测点;

于船身内部还等间隔设置若干面横舱壁;

本发明的测量方法所采用的技术方案如下:

第一步:安装U型梁和第一至第八测点;

第二步:记录各测点的应力值;

第三步:通过解耦算法将所测应力转换为船模载荷值。

本发明的有益效果如下:

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