[發明專利]可替代艦船設備中量級沖擊試驗的仿真方法和系統

在審

• 申請號: 202011573482.1
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112651160A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 明志茂;夏雪寶;余云加;趙可淪;楊明軍
• 申請（專利權）人: 廣電計量檢測（武漢）有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郭浩輝;顏希文

本發明涉及軍用設備環境試驗技術領域，公開了一種可替代艦船設備中量級沖擊試驗的仿真方法和系統，包括：獲取加速度沖擊響應數據；根據所述加速度沖擊響應數據，在有限元模型中對試驗樣品進行瞬態響應分析，得到應力數據；將所述應力數據與所述試驗樣品的強度極限對比分析，得到分析結果。本發明實施例提供的有限元仿真方法能夠實現對特殊形狀的試驗樣品進行中量級沖擊試驗考核，從而可以快速對試驗樣品進行中量級沖擊試驗考核，提高試驗效率。

技術領域

本發明涉及軍用設備環境試驗技術領域，特別是涉及一種可替代艦船設備中量級沖擊試驗的仿真方法和系統。

背景技術

GJB150.18－86標準“試驗十艦船設備的沖擊”中規定，對于質量為0.12－2.7t的試驗樣品(試驗樣品和固定裝置的總質量不超過3.4t) 采用中量級沖擊試驗，而中量級沖擊試驗設備為擺錘沖擊試驗機。沖擊試驗時根據樣品及臺面固定裝置總質量的大小調整擺錘的高度，擺錘自由釋放后沖擊砧板臺面完成試驗樣品的沖擊考核。

目前，在艦船設備的中量級沖擊試驗中規定，擺錘沖擊試驗機臺面采用可移動槽鋼固定試驗樣品，槽鋼所在平面最大可固定孔位尺寸約為1.2m＊1m，而針對部分符合質量要求(0.12－2.7t)的特殊試驗樣品如桅桿、設備天線等，其尺寸過大、形狀不規則，導致無法直接或間接采用轉接工裝固定至試驗機臺面上進行中量級沖擊試驗，或由于轉接工裝過重超出臺面質量限制(總質量大于3.4t)而無法進行中量級沖擊試驗考核。

因此，亟需一種測量方法，實現對特殊試驗樣品進行中量級沖擊試驗考核。

發明內容

本發明的目的是：提供一種可替代艦船設備中量級沖擊試驗的仿真方法和系統，使得部分符合質量要求的特殊試驗樣品如桅桿、設備天線等能夠進行仿真試驗，完成中量級沖擊試驗考核。

為了實現上述目的，本發明提供了一種可替代艦船設備中量級沖擊試驗的仿真方法，包括：獲取加速度沖擊響應數據；根據所述加速度沖擊響應數據，在有限元模型中對試驗樣品進行瞬態響應分析，得到應力數據；將所述應力數據與所述試驗樣品的強度極限對比分析，得到分析結果。

可選的，所述獲取加速度沖擊響應數據的步驟包括：制定中量級沖擊試驗所對應的標準質量塊；根據中量級沖擊試驗標準，對所述標準質量塊進行沖擊試驗，獲取加速度響應數據，并生成加速度響應數據庫。

可選的，所述制定中量級沖擊試驗所對應的標準質量塊的步驟包括：根據中量級沖擊試驗的不同質量標準區間，制定每一個質量標準區間對應的標準質量塊。

可選的，所述根據中量級沖擊試驗標準，對所述標準質量塊進行沖擊試驗，獲取加速度響應數據，并生成加速度響應數據庫的步驟包括：預先在中量級沖擊機砧板上設置加速度傳感器；將所述標準質量塊固定在中量級沖擊機砧板上，根據中量級沖擊試驗標準中規定的沖擊次數、砧板行程和落錘高度，進行沖擊試驗；通過所述加速度傳感器，獲取加速度響應數據，并生成加速度響應數據庫。

可選的，所述根據所述加速度沖擊響應數據，在有限元模型中對試驗樣品進行瞬態響應分析，得到應力數據的步驟包括：在有限元軟件中建立所述試驗樣品的結構所對應的有限元模型；從加速度響應數據庫中獲取所述試驗樣品所對應的加速度響應數據，并將所述試驗樣品的加速度響應數據作為所述有限元模型的加速度沖擊載荷邊界條件；在有限元模型中進行瞬態響應分析，得到應力數據。

可選的，所述將所述應力數據與所述試驗樣品的強度極限對比分析，得到分析結果的步驟包括：獲取所述試驗樣品的強度極限；將所述應力數據中的最大應力與所述強度極限對比，若所述最大應力小于所述強度極限，則所述試驗樣品滿足中量級沖擊試驗標準的要求。