船體局部強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)課材料.doc

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1、船體局部強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)一、目的和要求通過實(shí)驗(yàn)，可以在學(xué)會船體總縱強(qiáng)度的計(jì)算方法、學(xué)習(xí)測量結(jié)構(gòu)應(yīng)力的電測實(shí)驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上，了解除總縱強(qiáng)度以外的船體局部強(qiáng)度的測量方法及分析方法。二、實(shí)驗(yàn)原理把船體作為一等效船體梁，當(dāng)船體梁受到中拱或中雨彎矩彎曲吋，可以計(jì)算出梁上各測點(diǎn)處的應(yīng)力；也可以用電阻應(yīng)變片測量出各測點(diǎn)處的應(yīng)力。計(jì)算各測點(diǎn)處的應(yīng)力。i=MZi/1但是，船休結(jié)構(gòu)上，有些部位不符合等效梁的理論，用等效梁理論不能計(jì)算出其應(yīng)力狀態(tài)，比如，上建不是百分之T3■參加總縱強(qiáng)度，橫倉蜃上的應(yīng)力是如何分布，外板與板架的應(yīng)力又如何分布，等等，只能用測量的方法測出來。測量方法用得垠多的是電

2、測法。電測法，即電阻應(yīng)變片測彊應(yīng)變方法。其原理是：把應(yīng)變片牢固的粘貼在構(gòu)件的測點(diǎn)上,當(dāng)構(gòu)件被加上載荷時，就會變形，不是伸長就是縮短，應(yīng)變片也隨著一起變形，應(yīng)變片伸長時其電阻值增大，應(yīng)變片縮短時其電阻值減小，把應(yīng)變片接成電橋，就可以得到電信號，再經(jīng)放大和顯示，即可得到微應(yīng)變讀數(shù)。再用虎克定理即可求出測點(diǎn)處的應(yīng)力。三、實(shí)驗(yàn)裝置1.鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)船模2.程控電阻應(yīng)變儀3.船模加載架4.油壓加載機(jī)5.壓力傳感器及顯示器6.直尺及工具圖3-1鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)船模圖3-4油壓加載機(jī)圖3?5壓力傳感器及顯示器四、實(shí)驗(yàn)步驟電測法測量船體總縱彎曲應(yīng)力的一般步驟為：1、根據(jù)相似理論，設(shè)計(jì)和制作船

3、模。本次實(shí)驗(yàn)船模為大開口駁船型式，鋼質(zhì)，尺度為8.5mX1.6mX0.9m。記錄各構(gòu)件的尺寸。2、設(shè)置應(yīng)變片測點(diǎn)，粘貼應(yīng)變片。在船模測試段上取一橫剖而，分別在底板、船側(cè)板、主甲板上布匿測點(diǎn)。均為單向片。計(jì)算應(yīng)力的相應(yīng)點(diǎn)與應(yīng)變測點(diǎn)一致。并記錄每個測點(diǎn)編號的位置尺寸。A...FJ~_*6LaA1.J?fJ~LT=dT弋"J*卜圖2測試剖面構(gòu)件尺寸及測點(diǎn)布置3、安裝船模。把船模裝在特制的加載架上，用油斥千斤頂加載并用力傳感器監(jiān)測。記錄加載的有關(guān)尺寸。為了消除新加工結(jié)構(gòu)的內(nèi)應(yīng)力，垠好加卸載110%載荷三次以上。本次船模試驗(yàn)的總縱彎矩収PL=80X120=9600KN

4、cmo4、接通靜態(tài)應(yīng)變儀及測量電路，調(diào)試，全部準(zhǔn)備就緒后預(yù)熱儀器30分鐘。注意使用儀器前沒人指導(dǎo)操作就一?定要看懂說明書再操作。5、建立零工況：加載載荷調(diào)到零，清除其它所有干擾力，儀器自動平衡（釆零）。也可以預(yù)加部分載荷調(diào)零，英作用是消除安裝不平穩(wěn)引起的受力不均，削除內(nèi)應(yīng)力。6、止式加載：把設(shè)計(jì)載荷分成幾級，逐級加載測量，然后逐級卸載測量。分級加卸載測量可以在實(shí)驗(yàn)過程中觀察構(gòu)件應(yīng)變的線性和重復(fù)性，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。詳細(xì)記錄每次試驗(yàn)的儲存頁而、加載工況、試驗(yàn)吋刻、環(huán)境溫度等。7、載荷冋零的工況一定要測出，根據(jù)冋零應(yīng)變，可以看出是否有殘余應(yīng)變，儀器是否有溫度漂移。

5、8、確認(rèn)沒有其它問題后清理現(xiàn)場。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算1、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以在程控應(yīng)變儀上打印出來，也可以送進(jìn)微機(jī)用Excel電子表格取出。2、實(shí)驗(yàn)測得的微應(yīng)變要經(jīng)過溫度漂移修止、導(dǎo)線電阻彫響修止、以及其它必須的修正，才能進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算就是用虎克定理、廣義虎克定理根據(jù)應(yīng)變求應(yīng)力。3、選収某一比例，畫出船模橫剖面圖（収半個橫剖面）（建議用方格紙）。圖3應(yīng)力分布曲線4^根據(jù)農(nóng)3的測量應(yīng)力,在同一船模橫剖面圖上按同一比例尺(lcm=?Mpa)繪出甲板上、外側(cè)樂上、內(nèi)側(cè)壁上、外底板上、內(nèi)底板上、倉口上幾條測最應(yīng)力分布曲線。5、寫出分析及結(jié)論；寫一些學(xué)習(xí)體會。分析內(nèi)容主要有：①上建

6、和倉口圍板是如何參加總縱強(qiáng)度的？②雙底雙売的作用？③上建和倉口圍板的應(yīng)力分布形式；④上建和倉口圍板應(yīng)如何布置才合理？六、實(shí)驗(yàn)分析與討論1.上建的強(qiáng)度與哪些因素有關(guān)？2.上建做強(qiáng)了會帶來哪些問題？七、參考資料：表I：測量記錄測點(diǎn)編號1234567891011121314151617???測點(diǎn)高度cm應(yīng)變讀數(shù)第1次第2次第3次冋0值修正值測量應(yīng)力0i=Eej