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3万吨舰船结构健康监测中的力学分析
| 论文题名： | 3万吨舰船结构健康监测中的力学分析 |
| 关键词： | 舰船;船体结构;健康监测;应力传感器 |
| 摘要： | 全球范围内已经有大批船舶进入了老龄化阶段，其带来的后果就是船体强度不如从前。另一方面，当今世界已经进入了经济全球化时代，国家与国家之间的海上贸易变得越来越频繁，贸易量也呈现逐年递增的趋势，船舶作为海上贸易的运输工具，装载量大而且成本低，因此在国际贸易中起重要作用，但是只有健康的船舶才能更好地执行任务。现在船舶趋于大型化，结构更加复杂，船舶在控制和检修方面也愈发困难，给船舶发生事故埋下隐患。因此，为了提高船舶在航行时的可靠性和安全性，研究船舶健康监测，将潜在的危险排除具有深远意义。 研究船舶健康监测，首先要确定健康监测的方法和应力监测点的位置。本文提出了基于直角应变花的应力传感器的监测方法，同时以有限元直接计算全船强度为主，规范选点为辅的方法确定应力监测点。 本文的研究对象为一艘排水量为3万吨的大型舰船，具有多开孔、设备载荷复杂等特点。在舰船的开孔位置会产生局部应力突变，导致有限元数值解的误差增大，因此要对有限元模型中孔口周围的网格进行优化。分析孔口周围的网格质量、网格尺寸以及孔口类型等因素对集中应力数值解的影响。根据分析结果建立合理的整船有限元模型，并对模型仿真中出现的各类情况进行了讨论和研究。通过计算，得到船体结构的应力分布状况，并结合规范选点法以及安装传感器时的实际船体结构情况，确定船舶健康监测点。 当健康监测系统运行以后，在舰船试航阶段，根据试航的工况，数值模拟舰船监测点位置的应力，并与健康监测系统测量得到的应力值进行比对分析，验证其数值模拟的合理性。 |
| 作者： | 刘彦麟 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 边文凤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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