全球范圍內(nèi)已經(jīng)有大批船舶進入了老齡化階段,其帶來的后果就是船體強度不如從前。另一方面,當今世界已經(jīng)進入了經(jīng)濟全球化時代,國家與國家之間的海上貿(mào)易變得越來越頻繁,貿(mào)易量也呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢,船舶作為海上貿(mào)易的運輸工具,裝載量大而且成本低,因此在國際貿(mào)易中起重要作用,但是只有健康的船舶才能更好地執(zhí)行任務(wù)�，F(xiàn)在船舶趨于大型化,結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,船舶在控制和檢修方面也愈發(fā)困難,給船舶發(fā)生事故埋下隱患。因此,為了提高船舶在航行時的可靠性和安全性,研究船舶健康監(jiān)測,將潛在的危險排除具有深遠意義。研究船舶健康監(jiān)測,首先要確定健康監(jiān)測的方法和應(yīng)力監(jiān)測點的位置。本文提出了基于直角應(yīng)變花的應(yīng)力傳感器的監(jiān)測方法,同時以有限元直接計算全船強度為主,規(guī)范選點為輔的方法確定應(yīng)力監(jiān)測點。本文的研究對象為一艘排水量為3萬噸的大型艦船,具有多開孔、設(shè)備載荷復(fù)雜等特點。在艦船的開孔位置會產(chǎn)生局部應(yīng)力突變,導(dǎo)致有限元數(shù)值解的誤差增大,因此要對有限元模型中孔口周圍的網(wǎng)格進行優(yōu)化。分析孔口周圍的網(wǎng)格質(zhì)量、網(wǎng)格尺寸以及孔口類型等因素對集中應(yīng)力數(shù)值解的影響。根據(jù)分析結(jié)果建立合理的整船有限元模型,并對模型仿真中出現(xiàn)的各類情況進行了討論和研究。通過計算,得到船體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布狀況,并結(jié)合規(guī)范選點法以及安裝傳感器時的實際船體結(jié)構(gòu)情況,確定船舶健康監(jiān)測點。當健康監(jiān)測系統(tǒng)運行以后,在艦船試航階段,根據(jù)試航的工況,數(shù)值模擬艦船監(jiān)測點位置的應(yīng)力,并與健康監(jiān)測系統(tǒng)測量得到的應(yīng)力值進行比對分析,驗證其數(shù)值模擬的合理性。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：U674.707


本文編號：2823291