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失效测点影响下极地船舶结构冰载荷的有效识别方法
被引量:
2
1
作者
王键伟
陈晓东
+2 位作者
何帅康
段庆林
季顺迎
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2021年第7期226-238,共13页
冰载荷是极地船舶在冰区航行时受到的一种极端环境载荷,而对船体结构的现场监测是研究冰载荷的重要途径。一般通过在船体结构上安装应变传感器直接测量冰载荷引起的应变响应;采用影响系数矩阵法根据应变响应反演识别冰载荷。然而当应变...
冰载荷是极地船舶在冰区航行时受到的一种极端环境载荷,而对船体结构的现场监测是研究冰载荷的重要途径。一般通过在船体结构上安装应变传感器直接测量冰载荷引起的应变响应;采用影响系数矩阵法根据应变响应反演识别冰载荷。然而当应变传感器无法正常工作时,识别结果的准确性将难以得到保障。通过对典型极地船舶舷侧板架结构的有限元分析,研究了测点失效对识别结果的影响。基于对“天恩号”多用途冰级船实测应变数据以及典型极地船舶舷侧板架结构有限元应变数据的深入分析,确定了测点应变的空间分布规律,并进一步提出了失效测点影响下基于最小二乘拟合的冰载荷识别方法。在此基础上,较为准确地识别出7种典型工况下的冰载荷,大幅降低了识别误差,最终验证了该方法的有效性。
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关键词
极地船舶结构
冰载荷识别
应变测点失效
最小二乘拟合
影响系数矩阵法
下载PDF
职称材料
极地船舶冰区航行中冰激结构疲劳的累积损伤分析
2
作者
季顺迎
王键伟
+1 位作者
袁奎霖
张睿
《海洋学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期102-109,共8页
极地船舶在冰区航行中经常与各种类型的海冰发生不同程度的碰撞,充足的疲劳强度储备至关重要。本文提出了基于实测冰载荷的极地船舶结构冰激疲劳的累积损伤分析方法。以“雪龙”号极地考察船为研究对象,通过对我国第8次北极科学考察中...
极地船舶在冰区航行中经常与各种类型的海冰发生不同程度的碰撞,充足的疲劳强度储备至关重要。本文提出了基于实测冰载荷的极地船舶结构冰激疲劳的累积损伤分析方法。以“雪龙”号极地考察船为研究对象,通过对我国第8次北极科学考察中的冰厚和航速等现场测量数据进行统计分析,在冰厚0.5~2.5 m、航速2~12 kn范围内构造冰激疲劳工况,并将二者的联合概率分布作为疲劳工况的发生概率;基于支持向量机方法反演识别出典型工况下的冰载荷时程,通过动力学分析确定关键位置及相应的热点应力,并采用雨流计数法统计应力循环次数;最后通过S-N曲线和Miner线性累积损伤理论进一步计算该航次内的疲劳损伤度,验证了“雪龙”号在冰区航行的安全性。本文对极地船舶结构的抗冰设计和安全评估具有一定的参考意义。
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关键词
极地船舶结构
冰激疲劳
累积疲劳损伤
现场测量
冰区航行
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职称材料
冰区航行中船舶结构冰载荷的现场测量与反演方法研究进展
被引量:
12
3
作者
王键伟
段庆林
季顺迎
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2020年第1期93-123,共31页
冰载荷是影响极地船舶航行安全的重要环境因素,而对船舶结构的现场监测是获取冰载荷的可靠途径.鉴于船-冰相互作用的复杂性,目前还难以直接测量冰载荷,一般通过结构应变、六自由度运动参数等船舶结构局部或总体响应的测量数据间接反演...
冰载荷是影响极地船舶航行安全的重要环境因素,而对船舶结构的现场监测是获取冰载荷的可靠途径.鉴于船-冰相互作用的复杂性,目前还难以直接测量冰载荷,一般通过结构应变、六自由度运动参数等船舶结构局部或总体响应的测量数据间接反演冰载荷.根据冰载荷的作用范围,本文将船舶结构冰载荷现场监测划分为局部冰载荷现场监测与总体冰载荷现场监测两大类.对国内外18艘极地船舶冰载荷现场测量试验的开展时间、试验海域、测量方案等信息进行了系统的总结和分析.从基本原理、适用范围、应用现状和发展前景等方面全面地介绍了船舶结构冰载荷反演的影响系数矩阵法、支持向量机法、格林函数法、运动参数法和功能关系法,并重点分析了"MV Timofey Guzhenko"极地穿梭油轮与"IBRV Araon"破冰考察船的冰载荷测量结果.在此基础上对船体局部冰压、冰力峰值、冰载荷概率分布和冰激振动加速度等相关研究进展进行了深入的讨论.最后从测量技术、反演方法、冰载荷特性等方面剖析了当前船舶结构冰载荷现场监测中存在的问题,并探讨了相应的研究方向.本文对国内外极地船舶冰载荷现场测量与反演方法的论述可为后续研究与工程应用提供科学参考,从而更好地促进我国极地船舶的抗冰结构设计与冰区航行技术的发展.
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关键词
极地船舶结构
冰载荷
现场测量
反演方法
冰区航行
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职称材料
题名
失效测点影响下极地船舶结构冰载荷的有效识别方法
被引量:
2
1
作者
王键伟
陈晓东
何帅康
段庆林
季顺迎
机构
大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室
出处
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2021年第7期226-238,共13页
基金
国家重点研发计划重点专项项目(2016YFC1402706,2017YFE0111400,2016YFC1401505)
国家自然科学基金项目(51639004,41576179)。
文摘
冰载荷是极地船舶在冰区航行时受到的一种极端环境载荷,而对船体结构的现场监测是研究冰载荷的重要途径。一般通过在船体结构上安装应变传感器直接测量冰载荷引起的应变响应;采用影响系数矩阵法根据应变响应反演识别冰载荷。然而当应变传感器无法正常工作时,识别结果的准确性将难以得到保障。通过对典型极地船舶舷侧板架结构的有限元分析,研究了测点失效对识别结果的影响。基于对“天恩号”多用途冰级船实测应变数据以及典型极地船舶舷侧板架结构有限元应变数据的深入分析,确定了测点应变的空间分布规律,并进一步提出了失效测点影响下基于最小二乘拟合的冰载荷识别方法。在此基础上,较为准确地识别出7种典型工况下的冰载荷,大幅降低了识别误差,最终验证了该方法的有效性。
关键词
极地船舶结构
冰载荷识别
应变测点失效
最小二乘拟合
影响系数矩阵法
Keywords
polar ship structure
ice load identification
strain measuring point failure
least square fitting
influence coefficient matrix method
分类号
U663.2 [交通运输工程—船舶及航道工程]
下载PDF
职称材料
题名
极地船舶冰区航行中冰激结构疲劳的累积损伤分析
2
作者
季顺迎
王键伟
袁奎霖
张睿
机构
大连理工大学工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室
大连理工大学船舶工程学院
国家电网大连供电公司
出处
《海洋学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期102-109,共8页
基金
国家重点研发计划重点专项(2017YFE0111400)
国家自然科学基金(U20A20327,42176241)
工信部高技术船舶科研项目(工信部装函[2017]614号)。
文摘
极地船舶在冰区航行中经常与各种类型的海冰发生不同程度的碰撞,充足的疲劳强度储备至关重要。本文提出了基于实测冰载荷的极地船舶结构冰激疲劳的累积损伤分析方法。以“雪龙”号极地考察船为研究对象,通过对我国第8次北极科学考察中的冰厚和航速等现场测量数据进行统计分析,在冰厚0.5~2.5 m、航速2~12 kn范围内构造冰激疲劳工况,并将二者的联合概率分布作为疲劳工况的发生概率;基于支持向量机方法反演识别出典型工况下的冰载荷时程,通过动力学分析确定关键位置及相应的热点应力,并采用雨流计数法统计应力循环次数;最后通过S-N曲线和Miner线性累积损伤理论进一步计算该航次内的疲劳损伤度,验证了“雪龙”号在冰区航行的安全性。本文对极地船舶结构的抗冰设计和安全评估具有一定的参考意义。
关键词
极地船舶结构
冰激疲劳
累积疲劳损伤
现场测量
冰区航行
Keywords
polar ship structure
ice-induced fatigue
cumulative fatigue damage
field measurement
navigation in ice-covered regions
分类号
U661.43 [交通运输工程—船舶及航道工程]
P715.3 [天文地球—海洋科学]
下载PDF
职称材料
题名
冰区航行中船舶结构冰载荷的现场测量与反演方法研究进展
被引量:
12
3
作者
王键伟
段庆林
季顺迎
机构
大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室
出处
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2020年第1期93-123,共31页
基金
国家重点研发计划重点专项(2017YFE0111400,2016YFC1401505,2016YFC1402706)
装备预研联合基金(6141B03070108)
国家自然科学基金(51639004,41576179)资助项目
文摘
冰载荷是影响极地船舶航行安全的重要环境因素,而对船舶结构的现场监测是获取冰载荷的可靠途径.鉴于船-冰相互作用的复杂性,目前还难以直接测量冰载荷,一般通过结构应变、六自由度运动参数等船舶结构局部或总体响应的测量数据间接反演冰载荷.根据冰载荷的作用范围,本文将船舶结构冰载荷现场监测划分为局部冰载荷现场监测与总体冰载荷现场监测两大类.对国内外18艘极地船舶冰载荷现场测量试验的开展时间、试验海域、测量方案等信息进行了系统的总结和分析.从基本原理、适用范围、应用现状和发展前景等方面全面地介绍了船舶结构冰载荷反演的影响系数矩阵法、支持向量机法、格林函数法、运动参数法和功能关系法,并重点分析了"MV Timofey Guzhenko"极地穿梭油轮与"IBRV Araon"破冰考察船的冰载荷测量结果.在此基础上对船体局部冰压、冰力峰值、冰载荷概率分布和冰激振动加速度等相关研究进展进行了深入的讨论.最后从测量技术、反演方法、冰载荷特性等方面剖析了当前船舶结构冰载荷现场监测中存在的问题,并探讨了相应的研究方向.本文对国内外极地船舶冰载荷现场测量与反演方法的论述可为后续研究与工程应用提供科学参考,从而更好地促进我国极地船舶的抗冰结构设计与冰区航行技术的发展.
关键词
极地船舶结构
冰载荷
现场测量
反演方法
冰区航行
Keywords
polar ship structure
ice load
field measurement
inversion method
ice navigation
分类号
U663.2 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
失效测点影响下极地船舶结构冰载荷的有效识别方法
王键伟
陈晓东
何帅康
段庆林
季顺迎
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2021
2
下载PDF
职称材料
2
极地船舶冰区航行中冰激结构疲劳的累积损伤分析
季顺迎
王键伟
袁奎霖
张睿
《海洋学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
3
冰区航行中船舶结构冰载荷的现场测量与反演方法研究进展
王键伟
段庆林
季顺迎
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2020
12
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职称材料
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