中新網哈爾濱11月5日電 (朱虹 記者 史軼夫)哈爾濱工程大學5日發布消息,哈爾濱工程大學“環境載荷與結構強度”興海學術團隊先后成功攻克極限強度試驗中模型設計、組合載荷加載和結構響應全場測量等難題,整體技術水平達到國際前沿水平,使中國船體結構極限強度試驗水平實現了彎道超車。
船舶在設計定型前均需要進行強度測試,極限強度是船舶生命力的重要指標,船舶在波浪中航行受到不同方向的作用力,會形成“彎”和“扭”兩種形態,如果同時模擬出“彎”和“扭”的形態共同作用于船體,可以大大貼近船舶結構極限強度的真實受力狀態。
8年前的試驗現場照片?!」こ烫峁?p>然而模擬“彎扭耦合”的狀態是困擾船舶結構力學界多年的技術難題,國內外相關領域均未有成功有效案例。哈爾濱工程大學“環境載荷與結構強度”興海學術團隊課題負責人李陳峰副教授帶領團隊開啟攻堅之旅。一個個加載方案被滿心期待地提出,又一次次被理論分析和仿真結果否定,團隊陷入一片迷茫。李陳峰不斷查找原因,在翻看資料時,他在一張8年前的老照片中找到了突破口。
“這是我們當年開展彎矩測量極限強度試驗的照片,當時為了模擬船體舭部受損給模型開了破口,結構的不對稱導致臨近極限狀態時,模型兩端橫向均勻布置的加載點出現了加載力不一致的情況,這使得模型處于彎扭狀態,這正是整個行業都在苦苦追尋的彎扭耦合加載??!”李陳峰興奮地說。
“四點偏心”彎扭耦合同步加載方案?!」こ烫峁?p>思路明確后,團隊開始對新型加載方案進行詳細設計和驗證。經過多輪優化,最終創新性地提出了“四點偏心”彎扭耦合加載技術,相較于國內外其他機構提出的彎扭組合加載方法,該新型加載技術不僅避免了懸臂式加載彎矩沿模型縱向的變化,同時還避免了分步式加載的相互干涉和載荷不同步,保證了彎扭載荷有效輸入。加載技術實現后,下一個難關是極限強度的測量,傳統方式采用的“點”測數據夠不全面,于是團隊開始極限強度全場高精度測量技術的攻關。
經過廣泛學習調研,團隊選擇了三維激光掃描和數字圖像相關(DIC)技術兩種從未在極限強度試驗中被正式采用的新技術。
實際變形?!」こ烫峁?p>自此,哈爾濱工程大學“環境載荷與結構強度”興海學術團隊先后成功攻克了極限強度試驗中模型設計、組合載荷加載和結構響應全場測量等難題,整體技術水平達到國際前沿水平,使中國船體結構極限強度試驗水平實現了彎道超車。李陳峰激動地說,“從2004年我跟隨導師讀研時就有趕超國際先進的夢想,他也一直鼓勵和支持我,在這一刻終于圓夢了?!?完)