船体局部强度实验.

船体极限强度试验及数值模拟研究近年来，随着船舶设计技术的发展，船体极限强度的研究变得越来越重要。

船体极限强度是指一个船体在遭受恶劣海况作用后，能够抵抗有效力、安全运行的最小强度。

有效的船体极限强度研究，不仅有助于船舶设计评估、船舶结构强度安全性验证，而且对船体的研究也有重要的意义。

船体极限强度研究一般分为试验和数值模拟两种方法。

试验是实际模拟在海上条件下船体承受恶劣海况作用后所受到的作用力。

该试验是通过实验船体实测极限强度和表征船体极限强度的参数，从而获得船体极限强度的准确值。

数值模拟是通过用计算机建立船体极限强度研究的数学模型，模拟船体在恶劣海况作用后所受到的力，并计算船体的强度参数。

该方法可以有效地模拟复杂的海况作用，以及船体在弯曲、压缩、环向剪切等情况下的反应，从而准确地得出船体极限强度的真实值。

针对极限强度的研究，从实验的角度看，关键要考虑的因素包括船体结构形式、外形及尺寸、物料性能及构件设计、施工质量、放置状态等。

此外，还需要考虑海浪参数、潮汐参数、气象参数等条件，以及船体在恶劣海况作用下的极限强度变化规律。

而对于通过数值模拟来研究船体极限强度，关键要求是建立准确的有限元模型，根据船体的受力情况，按照计算机网格分解的方式，运用有限元技术对船体结构的极限强度实施数值模拟分析。

在实际应用中，船体极限强度的试验和数值模拟研究应该是相辅相成的，在校核船体极限强度时，应该采用综合测试方法，在试验结果与数值模拟结果相协调的前提下，最终确定船体的极限强度值。

只有采用这种方法，才能更准确地预测船体的极限强度，提高船体的质量水平，从而实现船体的安全性。

综上所述，在预测船体极限强度的过程中，试验和数值模拟的综合应用可以大大提高船体极限强度的精准度，从而更好地保障船舶安全运行。

船体极限强度试验及数值模拟研究近年来，海洋信息化建设紧随政府倡导发展战略，随之而来的是船舶轻质化和安全高效化的趋势。

因而，船体极限强度研究显得尤为重要，可以有效降低船舶建造成本和损耗，促进船舶安全有效运营。

船体极限强度是船舶安全性能的重要指标，其试验可以给出更为准确的结果。

根据国际水上运输机构的规定，船体极限强度试验必须进行，以确保船舶结构的安全性。

船体极限强度试验是通过实验室环境下对船舶结构进行压力性能测试，以确定其承载能力。

此外，还可通过测试来确定船舶材料的曲应力、强度、延性以及产品的可靠性等性能指标，以评估船舶结构的安全性能。

随着海洋信息化的发展，数值模拟技术也被广泛应用于船体极限强度的研究中。

这种技术可以使用有限元分析方法，以模拟船体极限强度试验，得出准确的结果。

这一技术也可以更好地解析复杂的流体动力学场，如船舶在不同海浪环境下的行为特性，从而为船体极限强度试验提供更加准确的结果。

基于上述思路，研究者们提出了一种计算船体极限强度的数值模拟技术。

该模型采用有限元分析方法，更好地模拟实际试验情况，其定性和定量结果也更加准确。

这种技术可以分析复杂的流体动力学场，并解析船体极限强度测试结果，为船舶安全性能评估提供有效依据。

然而，有限元分析技术本身不是一种完美的技术，精度模型的建立也存在一定的局限性。

针对此，研究者们建立了一种以增加船体极限强度试验的准确性为主要任务的新方法。

该方法以结构安全性评估和数值模拟为基础，并采用模型识别和模型修正的方法，以确保数值模拟的精度，保证船舶安全性能的高效性。

总的来说，船体极限强度研究显得尤为重要，通过实验室环境下对船舶结构进行压力性能测试，可以确定其承载能力，从而提供安全有保障的船舶运营。

而数值模拟技术也被广泛应用于船体极限强度的研究中，研究者们提出了一种计算船体极限强度的数值模拟技术，此外还建立了一种以增加船体极限强度试验的准确性为主要任务的新方法，以便能够更好地解决复杂的流体动力学场，为船舶安全性能评估提供有效依据。

船体结构强度试验规范1 范围本规范规定了舰船船体结构强度实船试验的试验方法。

本规范适用于舰船船体结构强度实船试验。

2 试验目的测定舰船船体结构强度,发现舰船设计和建造中出现的某些缺陷；检验理论预报的精度和可信度；保证舰船船体结构的可靠性。

3 试验仪器、设备3.1 保证船试验时必须提供保证船，该船应能在试验所要求的浪级下安全航行并履行其工作职责。

3.2 测试用仪器应选用具有多通道并能长期保存记录的电子测试系统。

通常由电阻应变片（传感器）、补偿片、静态或动态电阻应变仪（放大器）和记录器数据分析仪组成。

测试系统应具有良好满足被测物件要求的幅值线性，并能适应船上工作环境（温度、湿度及其它干扰）。

测试用仪表应按国家计量法的规定经过计量检定合格并处在规定的有效周期内，其量程和精度与试验检测的要求相适应。

试验前后应对所有仪器仪表检查、校验和标定。

在试验现场待试期间应保持良好状态。

3.3 测试仪器仪表的安装粘贴应变片前，待测部位表面要进行磨平和清洁处理。

应变片的粘贴（胶粘剂、粘贴、接线和保护涂层等）要严格按照制造厂说明书的要求进行。

应变片要粘贴牢靠，方向要正确，贴好的应变片应具有防水绝缘措施。

测试仪表应按照测试项目的要求及有关操作规程安装在合适的位置上，并有安全可靠的固定措施。

防止在试验过程中因松动、振动及外界环境等因素影响测试结果的正确性。

4 试验条件4.1 试验海区静力试验应选在无风无浪的缓流静水区域。

波浪中强度试验要求试验海区应开阔，海区水域应大于30 n mile X 30 n mile，海区应有足够水深，建议按表l选择试验海区的水深。

表l 试验海区的水深要求浪级 ３ ４ ５ 要求水深m ≥３０ ≥４５ ≥８０4.2 舰船状态4.2.1 静力试验测试前舰船应处于空载状态。

4.2.2 试验前后应检查并记录舰船的艏艉吃水，估算舰船的排水量，重心高度，横稳心高等。

5 试验项目5.1 波浪用测波仪测量波浪长度，波高，波的周期等，在罗经上判断浪向并记录。

船体强度研究现状及对船舶航行的意义摘要：近些年来，在我国科技不断发展的背景之下，越来越多的先进船舶被研发出来，但是在船舶制造技术的不断发展之下，船舶的强度问题越发成为被人们所广泛关注的话题。

船舶在航行的过程中都在承受着各个方面的力，因此船体的强度对于船舶的使用而言具有重要意义。

因此本文围绕船体强度以及船体强度对船舶行业的意义展开研究。

关键词：船体强度研究现状船舶航行一、船体强度的研究意义船只在制造的过程中，由于制造材料自身缺陷、制造工艺等原因会使船舶在制造的过程中产生残余应力。

并且船舶再投入使用之后会受到风、浪等外在的作用力，总的来说，船舶在使用的过程中随时都在受力。

那么对于船舶的使用而言，使用的安全行是最为重要的，只有在保障安全使用的前提下才能够体改它的经济性能与使用功能。

不同类型的船舶有着不同的结构，所以船舶的受力情况是不相同的。

以散货船只为例，散货船只所载的货物与装载受力情况使得散货船只比其他船只更容易老化，因此这就在一定程度上增加了发生事故的概率，其中装载量达到两万吨以上的船只与散装固体重货的船只发生事故的情况最多。

据相关数据显示，散货船只在恶劣的海况下行驶，由于结构损坏而引发货舱浸水从而导致船只沉没是事故的主要原因。

对于集装箱船只而言，其为了保障高效率的装卸，货舱的开口将会非常大，一般货舱口宽度为船宽的80％左右，有的甚至达到89％以上，其船体的纵向、横向及抗扭的强度将是一个不容忽视的问题。

对于大中型船舶，载重量与极限强度基本保持线性关系。

对极限强度的主要影响参数有屈服应力、杨氏模量、初始变形、焊接残余应力以及平均板厚等。

因此，船体强度分析是必不可少的。

二、船体强度的研究现状2．1船体强度数值计算概述船体结构有着不同的模型单元，例如纵骨、肋板、加强板、分段、总体。

对船体结构的受力状态分析，主要采用有限元软件，建立模型单元，对船舶结构进行有限元分析是一项复杂的系统工程。

模型范围、单元类型和尺寸、边界条件、加载方式的选取和初始缺陷的模拟等工作必须合理有效，否则直接影响计算效率和精度。

3船体局部强度及设计分析船体是船舶的主体结构，必须具备足够的强度来承受各种静力和动力荷载。

船体的设计分析是为了确保船舶能够在各种工况下保持稳定和安全。

本文将对船体局部强度及设计进行详细分析。

首先，船体局部强度的设计要考虑到各种荷载条件，包括船体结构自重、载重荷载、海浪荷载、冰荷载等。

船体结构的自重是指船舶各部分结构的重量，包括船体钢结构、设备、货物等。

在设计时，需要考虑到船舶的设计船型、船舶使用的材料和施工工艺等因素，以确保其自重能够合理分布并得到有效支撑。

其次，船体的强度设计还需要考虑到各种荷载条件下的应力和变形问题。

船舶在载重荷载作用下会产生垂直和水平方向上的应力，这些应力需要被结构材料所承受。

同时，船舶在航行过程中还会受到海浪力的作用，这需要通过船体的设计来减小波浪对船舶结构的影响。

此外，对于在极寒地区航行的船舶，还需要考虑到冰荷载的影响，确保船舶的结构能够抵御冰的碰撞和压力。

在船体局部强度的设计中，为了提高船舶的安全性能，还需要进行局部应力和材料的疲劳分析。

疲劳是由于连续荷载的作用而导致结构材料发生裂纹和断裂的现象。

船舶在航行过程中会受到反复变化的荷载作用，因此需要对结构材料进行疲劳分析，以确保其能够经受住长期的使用。

在船体设计分析中，还需要注意各个局部结构之间的连接方式和强度设计。

船体的不同局部结构需要通过特定的连接方式来保证整体的强度和稳定性。

连接方式可以采用焊接、螺栓连接等，需要考虑到连接部位的强度和刚度，以及船体不同局部结构之间的相互影响。

总之，船体局部强度及设计分析是船舶设计中十分关键的一部分。

只有通过合理的设计和分析，才能保证船体的强度，以及在各种工况下的稳定性和安全性能。

随着船舶设计和建造技术的不断进步，船体局部强度及设计分析也将不断发展和完善，为船舶的安全运行提供更好的支持。

研究船体典型结构局部强度考核试验模型设计发表时间：2017-07-26T15:47:04.643Z 来源：《防护工程》2017年第7期作者：晏莎叶帆[导读] 我国并未大规模进行实船的爆炸破坏试验，仍然以模型分析为主，侧重所用模型的相似性。

武汉船舶设计研究院有限公司湖北省武汉市 430000 摘要：针对纵向桁架、实肋板、交叉梁及板架等船体典型结构，提出便于进行操作的模型试验方法，并采用有限元软件分析板架爆炸破坏响应，比较不同模型在各工况下的响应规律，以此明确为实现不同目的而进行设计的最佳方案。

关键词：船体典型结构；结构局部强度考核；试验模型设计；仿真目前，我国并未大规模进行实船的爆炸破坏试验，仍然以模型分析为主，侧重所用模型的相似性，通常在尺度较大的缩比模型中进行试验和分析。

然而，如果模型有很大的缩尺比，不仅难以解决相似律方面的问题，而且完成换算后难以保证准确性，最终的试验结果无法正确衡量船体强度及抗爆能力。

为此，本文提出一套全新的试验模型设计方法。

1试验模型及其浮态设计1.1试验模型根据某一舰船主体结构按照1:4比例设计出的局部架体与构件模型，模型的尺寸视实船几何尺度而定。

a、b两模型取纵向桁架与实肋板；c模型是由交叉构件和主向梁构成的复合结构；d模型取双层底板架。

因模型尺度适中，所以模型破话试验较易进行，d模型在试验中的变形范围及变形量均可对实船结构进行模拟[1]。

1.2浮态设计由于模型要在水中进行爆炸破坏试验，所以每一个模型都要具备一定浮态，这是确保试验能够顺利进行的基础。

按照试验提出的要求，模型所受浮力不能小于其自重，以此使模型可以浮在水面上；此外，又因模型的体积相对较小，可灵活的进行操作，所以并不需要对所有模型都实施浮态分析，保证其自重小于浮力即可。

如果模型自重大于浮力，则可采取外加牵引进行处理。

2模型试验仿真分析2.1设置试验工况对方案中的四套模型设置三种爆炸试验工况。

不同工况的爆炸位置（模型正下方）、药量相同（8kg），不同点为爆炸距离及其形成的冲击因子，爆炸距离按照从远到近的顺序依次为10m、8m和5m，分别对应0.28、0.35和0.57的冲击因子。

船体局部强度实验一、目的和要求通过实验，可以在学会船体总纵强度的计算方法、学习测量结构应力的电测实验方法的基础上，了解除总纵强度以外的船体局部强度的测量方法及分析方法。

二、实验原理把船体作为一等效船体梁，当船体梁受到中拱或中垂弯矩弯曲时，可以计算出梁上各测点处的应力；也可以用电阻应变片测量出各测点处的应力。

计算各测点处的应力 d i=MZi / I但是，船体结构上，有些部位不符合等效梁的理论，用等效梁理论不能计算出其应力状态，比如，上建不是百分之百参加总纵强度，横仓壁上的应力是如何分布，外板与板架的应力又如何分布，等等，只能用测量的方法测出来。

测量方法用得最多的是电测法。

电测法，即电阻应变片测量应变方法。

其原理是：把应变片牢固的粘贴在构件的测点上，当构件被加上载荷时，就会变形，不是伸长就是缩短，应变片也随着一起变形，应变片伸长时其电阻值增大，应变片缩短时其电阻值减小，把应变片接成电桥，就可以得到电信号，再经放大和显示，即可得到微应变读数。

再用虎克定理即可求出测点处的应力。

三、实验装置1. 钢质结构船模2. 程控电阻应变仪3. 船模加载架4. 油压加载机5. 压力传感器及显示器6. 直尺及工具图3-1钢质结构船模图3-2程控电阻应变仪（主机）图3-3船模加载架图3-4油压加载机图3-5压力传感器及显示器四、实验步骤电测法测量船体总纵弯曲应力的一般步骤为：1、根据相似理论，设计和制作船模。

本次实验船模为大开口驳船型式，钢质，尺度为8.5m x 1.6m x 0.9m。

记录各构件的尺寸。

2、设置应变片测点，粘贴应变片。

在船模测试段上取一横剖面，分别在底板、船侧板、主甲板上布置测点。

均为单向片。

计算应力的相应点与应变测点一致。

并记录每个测点编号的位置尺寸。

L3t A LJP 皿I I』图2测试剖面构件尺寸及测点布置3、安装船模。

把船模装在特制的加载架上，用油压千斤顶加载并用力传感器监测。

记录加载的有关尺寸。