[發明專利]超大型集裝箱船ABS船模波浪載荷測量梁及測量方法

有效

• 申請號: 201910987037.0
• 申請日: 2019-10-17
• 公開（公告）號: CN110579335B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 蔣彩霞;趙南;司海龍;劉俊杰;胡嘉駿
• 申請（專利權）人: 中國船舶科學研究中心（中國船舶重工集團公司第七0二研究所）
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00;G01L5/00
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本發明涉及一種超大型集裝箱船ABS船模波浪載荷測量梁及測量方法，其結構包括橫貫船身的U型梁，于U型梁兩側內壁上對稱設置若干組上下相對的抗扭箱和舷側附加板，各組抗扭箱均固接于U型梁的頂端，各組舷側附加板均固接于U型梁中部的側壁內側，于各組抗扭箱的上方設置固接于船身內腔上部的若干根木橫梁，并通過螺栓連接，于U型梁上設置若干個應變片。本發明將船模所受載荷以應變形式反映，通過解耦算法將試驗測得的應變值轉化為船舶的垂向彎矩、水平彎矩、扭矩及剪力，克服了傳統技術難以同時模擬垂向、水平、扭轉剛度及剪心，從而無法準確檢測水平彎矩和扭矩的缺陷，可廣泛用于各類大開口型船舶、特別是集裝箱船的船模波浪載荷試驗。

技術領域

本發明涉及ABS船模波浪載荷試驗與測試技術領域，尤其是一種超大型集裝箱船ABS船模波浪載荷測量梁及測量方法。

背景技術

為保障船體結構的安全性，往往需要開展水池模型試驗測量船體剖面上的彎矩和剪力。目前在水池中開展波浪載荷模型試驗時，需先測得彈性測量梁連接的分段船模上的應力，再轉化成船體剖面內的彎矩和剪力，此時就需要模擬船體剖面結構特性，而傳統的波浪載荷模型試驗受材料和剖面特性的影響，通常采用圓形或方形的鋼質或鋁質金屬測量梁來進行波浪載荷測試。這種傳統測量方法可以較為準確地模擬垂向彎曲剛度，部分方形測量梁還可同時模擬垂向和水平彎曲剛度，但均無法模擬扭轉剛度及剪心等。但是對于集裝箱船而言，其最大特點就是它所裝的都是標準規格的集裝箱，因此使得它的結構和一般的貨船大不相同，舷側采用直壁式結構，其貨艙口寬度幾乎和貨艙寬度一樣大，只在舷邊留了很小寬度的甲板邊板，而這樣的開口明顯對船的抗扭、抗彎和橫向強度不利，尤其是大型化以后，對船體結構的安全性帶來了更大挑戰。因此在波浪載荷模型試驗中，除了關注傳統的垂向載荷外，水平和扭轉載荷更應受到關注，而傳統方法的金屬測量梁方法還無法較好地解決此類問題。

發明內容

本申請人針對上述現有生產技術中的缺點，提供一種結構合理的超大型集裝箱船ABS船模波浪載荷測量梁及測量方法，可以同時模擬實船垂向剛度、水平剛度、扭轉剛度以及剪心，并給出了該測量梁的試驗方法，解決了傳統測試中水平和扭轉載荷難以測量的問題。

本發明所采用的技術方案如下：

一種超大型集裝箱船ABS船模波浪載荷測量梁，包括橫貫船身的U型梁，于U型梁的兩側內壁上對稱設置若干組上下相對的抗扭箱和舷側附加板，各組抗扭箱均固接于U型梁的頂端，各組舷側附加板均固接于U型梁中部的側壁內側，于各組抗扭箱的上方、相對各組抗扭箱設置若干根木橫梁，所述各組抗扭箱均通過螺栓連接木橫梁，所述各木橫梁均固接于船身內腔上部。

其進一步技術方案在于：

所述U型梁的一端沿船身頭部形狀向內側收縮形成錐狀結構；

所述各舷側附加板的一端與U型梁的側壁連接，另一端向船身內側延伸形成細長的板狀結構，各舷側附加板均平行設置；

于所述U型梁的外周還設置若干個包裹U型梁的加強框架；

于各組抗扭箱的上表面分別設置第一測點和第二測點，于U型梁兩側壁與U型梁底面的連接處外側分別設置第三測點和第四測點，于U型梁對稱線的兩側、在U型梁底面的外側分別設置第五測點和第六測點，于各組舷側附加板與兩側壁的連接處外側分別設置第七測點和第八測點；

于船身內部還等間隔設置若干面橫艙壁；

本發明的測量方法所采用的技術方案如下：

第一步：安裝U型梁和第一至第八測點；

第二步：記錄各測點的應力值；

第三步：通過解耦算法將所測應力轉換為船模載荷值。

本發明的有益效果如下：