船舶等效
關(guān)注創(chuàng)建者：學(xué)有所長(zhǎng) 創(chuàng)建時(shí)間：2023-06-15
船舶等效的視頻教程
面向航空航天與國(guó)防工業(yè)的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)系列
面向人群： 來自國(guó)防工業(yè)、電子、航空航天和船舶（OEM及其供應(yīng)商）的工程經(jīng)理、EMC工程師、天線工程師和設(shè)計(jì)師、射頻工程師和無線電現(xiàn)場(chǎng)工程師等。 一. Altair國(guó)防及航空裝備天線及天線布局仿真技術(shù)網(wǎng)絡(luò)研討會(huì) 內(nèi)容大綱： 1. Altair公司及電磁工具應(yīng)用方向 2. 天線設(shè)計(jì)與分析 1）Demo：器件庫(kù)I 2）特征模分析 3）基于機(jī)器學(xué)習(xí)的優(yōu)化流程 3.
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船舶等效的實(shí)例教程
綜上，按照小編的理解，等效是針對(duì)船舶裝設(shè)的設(shè)備、材料或器具等，屬于船舶從屬構(gòu)成；替代設(shè)計(jì)和布置則針對(duì)于船舶本身結(jié)構(gòu)建造，屬于船舶主體的創(chuàng)新設(shè)計(jì)變化。等效和替代設(shè)計(jì)可能導(dǎo)致船舶配備的裝置、材料或設(shè)備，甚至整個(gè)船型都與公約的條款規(guī)定相背離，但需要強(qiáng)調(diào)的是，等效和替代設(shè)計(jì)制度決不意味著可以不遵守或者降低公約規(guī)定的船舶安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。為此，各國(guó)主管機(jī)關(guān)都制定了嚴(yán)格的等效和替代設(shè)計(jì)審批制度，并基于安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法，將等效和替代設(shè)計(jì)與公約規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比分析，客觀評(píng)估是否滿足公約要求。想深入了解的朋友可查閱 MSC/Circ.1002、 MSC.1/Circ.1212、Resolution MEPC.110(49)及MSC.1-Circ.1455等IMO文件。我國(guó)《中國(guó)籍船舶等效、免除管理暫行規(guī)定》規(guī)定船舶設(shè)計(jì)單位或船東申請(qǐng)等效至少應(yīng)提交以下材料：
1. 申請(qǐng)書；
2. 船舶概況：船名、主要尺度、船舶結(jié)構(gòu)、主要設(shè)備、航區(qū)等；
3. 申請(qǐng)采取等效措施的裝置、材料、設(shè)施或設(shè)備、器具，或者型式；
4. 申請(qǐng)等效所依據(jù)的公約、法規(guī)、規(guī)定的名稱及其具體條款內(nèi)容；
5. 對(duì)等效措施的技術(shù)分析；
6. 業(yè)已通過試驗(yàn)或其他方法驗(yàn)證等效措施至少與公約或法規(guī)、規(guī)定所要求的具有同等效能的證明。
展開 針對(duì)上面提到的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，對(duì)建模過程中的模型提出假設(shè):
1、船舶是用質(zhì)量塊（包含水質(zhì)量）來模擬的，并且不考慮輪船在碰撞的過程所吸收的能量；
2、船舶在與防撞裝置發(fā)生碰撞的時(shí)候，橋梁上部結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的動(dòng)力響應(yīng)不做考慮；
3、流水對(duì)船舶在碰撞當(dāng)中所吸收的能量不做考慮。 利用 ANSYS/LS-DYNA 建立了模型，輪船的重量是 DWT5000 ，速度是 /m4s ，橫橋向碰撞，對(duì)此過程進(jìn)行仿真模擬分析。
4.船舶及橋梁有限元計(jì)算模型
根據(jù)相關(guān)參數(shù)，建立船舶及橋梁有限元計(jì)算模型，其有限元模型如下圖所示：
圖 4.1 船舶有限元模型
圖 4.2 船舶內(nèi)部隔板模型
圖 4.3 橋墩有限元模型
圖 4.4 船舶橋梁整體有限元模型
5.仿真結(jié)果及其分析
5.1碰撞力時(shí)間歷程曲線
圖 5.1 船舶橋梁碰撞力時(shí)間歷程曲線
圖 5.1 為撞擊力的時(shí)程曲線圖。根據(jù)圖中所表示的，在碰撞過程中，撞擊力的非線性是很明顯的，碰撞過程中船舶的各個(gè)構(gòu)件產(chǎn)生破壞或者失效，由于這樣，碰撞力呈現(xiàn)出跳躍或者撥動(dòng)。由于剛剛接觸，所以碰撞力為 0。隨著時(shí)間的增大，碰撞力也是在變大的，在 t=0.03s 時(shí)，碰撞力達(dá)到最大值。撞擊結(jié)束后碰撞力再次趨向于 0。
圖 5.2 橋墩撞擊等效塑形應(yīng)力
圖 5.3 船舶撞擊等效塑形應(yīng)力
圖 5.4 船舶撞擊下橋墩位移云圖
5.結(jié)論
通過 ANSYS/LS-DYNA 對(duì)橋墩防撞裝置所進(jìn)行的仿真模擬的計(jì)算，可以比較直觀的描述出船橋碰撞力、結(jié)構(gòu)能量的轉(zhuǎn)化以及防撞裝置的應(yīng)力和變形。在碰撞過程中碰撞力曲線具有很強(qiáng)的非線形，還始終伴隨著船體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不斷失效和破壞形成的跳躍與卸載現(xiàn)象。
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船舶等效的最新內(nèi)容
</p><p> 某船舶設(shè)備企業(yè)通過對(duì)比測(cè)試發(fā)現(xiàn)：在青島港使用的部件，NSS測(cè)試1000小時(shí)相當(dāng)于現(xiàn)場(chǎng)使用3年；而在三亞港因高溫高濕，同樣測(cè)試僅相當(dāng)于1.8年。
在此基礎(chǔ)上，3DCC V7.0重點(diǎn)強(qiáng)化了對(duì)汽車懸架、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、整車間隙等典型工程場(chǎng)景的適配能力，同時(shí)保持對(duì)航空航天、船舶、武器裝備等多行業(yè)復(fù)雜裝配與高精度驗(yàn)證需求的全面支持。
如下便是一個(gè)板格的示例，每個(gè)不同顏色表示不同的板格：
（2） 板格等效為長(zhǎng)方形的規(guī)范，上面示例的板格都是長(zhǎng)方形，但實(shí)際問題很多板格都是不規(guī)則形狀，如下分別就是一個(gè)帶弧度的殼單元和三角形等效為長(zhǎng)方形的規(guī)范示例。
（3） 套用基于歐拉應(yīng)力理論修正的線性屈曲公式分析是否屈曲。
2.4 屈曲的本質(zhì)
以下面簡(jiǎn)支梁為例：
模型尺寸：
長(zhǎng)L=240，截面為10X5。
2)電磁穩(wěn)態(tài)(等效路法)
“電磁穩(wěn)態(tài)(等效路法)”主要功能是根據(jù)等效磁路和等效電路模型對(duì)電磁方案校核計(jì)算。
考慮穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)額定頻率對(duì)應(yīng)的基波磁場(chǎng)，將一極磁路視作等效磁路，利用全電流定理和解析公式計(jì)算磁路特性，包括磁路中的磁壓降和磁通密度；以相電阻和相電感構(gòu)建等效電路模型，利用相量圖和解析公式計(jì)算電路特性，包括等效電路的電阻和電感、電流、電磁轉(zhuǎn)矩、功率因數(shù)、損耗、效率、熱負(fù)荷等。
在有限元分析中，它們的功能可以通過等效的加載條件或修改接觸區(qū)域?qū)傩詠砗?jiǎn)化表示。
在飛行器、船舶或汽車的運(yùn)行過程中，由于外部擾動(dòng)或內(nèi)部燃料的消耗，油箱內(nèi)的燃油會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng)。這種晃動(dòng)不僅會(huì)影響燃油的供應(yīng)穩(wěn)定性，還可能對(duì)整體結(jié)構(gòu)的安全性造成威脅。
圖13 正弦拍波試驗(yàn)
6 總結(jié)
振動(dòng)控制儀廣泛應(yīng)用于航空航天、兵器、船舶、汽車、家電、電子等眾多領(lǐng)域，用于鑒定考核產(chǎn)品的耐振及使用壽命情況。漢航H18高精度控制儀可用于從4到數(shù)百個(gè)輸入通道的振動(dòng)控制試驗(yàn)，其緊湊、堅(jiān)固、低功耗設(shè)計(jì)，使得漢航H18具有良好的環(huán)境適應(yīng)性，可在惡劣的環(huán)境下使用，確保試驗(yàn)的安全性和可靠性！
在飛行器、船舶或汽車的運(yùn)行過程中，由于外部擾動(dòng)或內(nèi)部燃料的消耗，油箱內(nèi)的燃油會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng)。這種晃動(dòng)不僅會(huì)影響燃油的供應(yīng)穩(wěn)定性，還可能對(duì)整體結(jié)構(gòu)的安全性造成威脅。積鼎科技致力于在多相流，流體仿真（cfd），流體力學(xué)等研究中起到一定實(shí)用作用，VirtualFlow作為主要產(chǎn)品，具有極高的實(shí)用性，接下來我們將運(yùn)用VirtualFlow來對(duì)具體問題進(jìn)行分析。
另外還有諸如潛艇、船舶、油罐車等結(jié)構(gòu)。所以，對(duì)于受到液體作用顯著的結(jié)構(gòu)，我們?cè)谟?jì)算的時(shí)候需要研究其濕模態(tài)。
2.1.2 濕模態(tài)分析方法
當(dāng)結(jié)構(gòu)體內(nèi)部或者外部和流體接觸時(shí)，結(jié)構(gòu)受到流體的壓力作用而發(fā)生變形，而變形又會(huì)反過來對(duì)流體邊界有影響，形成一個(gè)流體壓力->結(jié)構(gòu)變形->流體壓力變化的典型流固耦合系統(tǒng)。流固耦合的體系相當(dāng)龐大，我們只討論流體載荷對(duì)一個(gè)振動(dòng)結(jié)構(gòu)的耦合作用。
圖5 實(shí)心舵桿等效應(yīng)力云圖
圖6 舵桿變形云圖
表1 不同內(nèi)徑舵桿的應(yīng)力和變形計(jì)算結(jié)果
圖7 舵桿最大等效應(yīng)力隨舵桿內(nèi)徑的變化曲線
舵桿最大等效應(yīng)力隨舵桿內(nèi)徑的變化曲線見圖7。當(dāng)舵桿內(nèi)徑為110 mm時(shí)，最大等效應(yīng)力已超過許用應(yīng)力。
