[發(fā)明專利]船體梁在波浪下的結(jié)構(gòu)崩潰響應(yīng)試驗方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710207468.1
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106768853B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋學(xué)敏;劉維勤
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮(zhèn)西

1.一種船體梁在波浪下的結(jié)構(gòu)崩潰響應(yīng)試驗裝置，其特征在于：包括屈曲鉸(1)和船體模型(2)；

所述船體模型(2)從中部分為兩個船體分段，兩個船體分段鉸接相連，使二者可在豎直方向上相對旋轉(zhuǎn)；

所述屈曲鉸(1)包括上鉸片(1.2)、下鉸片(1.3)和兩個船體連接盤(1.1)；所述上鉸片(1.2)、下鉸片(1.3)均為長條形金屬薄片，所述上鉸片(1.2)的厚度和寬度均小于下鉸片(1.3)；所述上鉸片(1.2)、下鉸片(1.3)一上一下地設(shè)置在兩個船體連接盤(1.1)之間，且二者均與船體模型(2)的水線面平行；所述上鉸片(1.2)的兩端、下鉸片(1.3)的兩端分別固定連接在兩個船體連接盤(1.1)上；

所述屈曲鉸(1)設(shè)置在兩個所述船體分段之間，兩個所述船體連接盤(1.1)分別與一個船體分段固定相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船體梁在波浪下的結(jié)構(gòu)崩潰響應(yīng)試驗裝置，其特征在于：兩個所述船體分段上均搭載有傳感器裝置，所述傳感器裝置包括可實(shí)時測量傾角的無線傾角儀(2.2)和可實(shí)時測量波高的波高儀。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船體梁在波浪下的結(jié)構(gòu)崩潰響應(yīng)試驗裝置，其特征在于：所述傳感器裝置還包括壓力傳感器(2.3)和/或加速度傳感器(2.4)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船體梁在波浪下的結(jié)構(gòu)崩潰響應(yīng)試驗裝置，其特征在于：兩個所述船體分段的上部均設(shè)置有隔艙，所述傳感器裝置設(shè)置在隔艙內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項所述的船體梁在波浪下的結(jié)構(gòu)崩潰響應(yīng)試驗裝置，其特征在于：所述船體模型(2)采用彈性材料制成，所述屈曲鉸(1)采用小屈服強(qiáng)度的金屬材料制成。

6.一種船體梁在波浪下的結(jié)構(gòu)崩潰響應(yīng)試驗方法，其特征在于：

該方法采用如權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)崩潰響應(yīng)試驗裝置進(jìn)行試驗，包括如下試驗步驟：

1)將所述結(jié)構(gòu)崩潰響應(yīng)試驗裝置置入造波水池內(nèi)；

2)在造波水池內(nèi)進(jìn)行造波；

3)兩個無線傾角儀(2.2)實(shí)時記錄各船體分段的縱向傾角運(yùn)動，而兩個船體分段之間的傾角之差便是船體模型(2)中部屈曲鉸(1)的轉(zhuǎn)角變形；

4)以步驟3)中得到的轉(zhuǎn)角變形為縱軸，以時間為橫軸，繪制屈曲鉸(1)的轉(zhuǎn)角變形曲線；對轉(zhuǎn)角變形曲線進(jìn)行低通濾波處理得到屈曲鉸(1)的遭遇變形曲線。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的船體梁在波浪下的結(jié)構(gòu)崩潰響應(yīng)試驗方法，其特征在于：步驟4)中，由所述遭遇變形曲線減去轉(zhuǎn)角變形曲線得到屈曲鉸(1)的鞭擊變形曲線。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的船體梁在波浪下的結(jié)構(gòu)崩潰響應(yīng)試驗方法，其特征在于：步驟4)中，低通濾波的臨界頻率為1.2～1.5倍的水池造波頻率。

9.根據(jù)權(quán)利要求6～8中任一項所述的船體梁在波浪下的結(jié)構(gòu)崩潰響應(yīng)試驗方法，其特征在于：試驗中選取的波高范圍為18.6mm～142.7mm，每隔15～25mm的波高定義一個工況，重復(fù)步驟1)～4)，獲得在不同波高下屈曲鉸(1)的變形曲線。

10.根據(jù)權(quán)利要求6～8中任一項所述的船體梁在波浪下的結(jié)構(gòu)崩潰響應(yīng)試驗方法，其特征在于：在展開結(jié)構(gòu)崩潰響應(yīng)試驗之前，先進(jìn)行結(jié)構(gòu)崩潰響應(yīng)試驗裝置的濕模態(tài)敲擊試驗，獲得其在水下的濕模態(tài)固有頻率。