[发明专利]船体梁在波浪下的结构崩溃响应试验方法及装置

权利要求书

1.一种船体梁在波浪下的结构崩溃响应试验装置，其特征在于：包括屈曲铰(1)和船体模型(2)；

所述船体模型(2)从中部分为两个船体分段，两个船体分段铰接相连，使二者可在竖直方向上相对旋转；

所述屈曲铰(1)包括上铰片(1.2)、下铰片(1.3)和两个船体连接盘(1.1)；所述上铰片(1.2)、下铰片(1.3)均为长条形金属薄片，所述上铰片(1.2)的厚度和宽度均小于下铰片(1.3)；所述上铰片(1.2)、下铰片(1.3)一上一下地设置在两个船体连接盘(1.1)之间，且二者均与船体模型(2)的水线面平行；所述上铰片(1.2)的两端、下铰片(1.3)的两端分别固定连接在两个船体连接盘(1.1)上；

所述屈曲铰(1)设置在两个所述船体分段之间，两个所述船体连接盘(1.1)分别与一个船体分段固定相连。

2.根据权利要求1所述的船体梁在波浪下的结构崩溃响应试验装置，其特征在于：两个所述船体分段上均搭载有传感器装置，所述传感器装置包括可实时测量倾角的无线倾角仪(2.2)和可实时测量波高的波高仪。

3.根据权利要求2所述的船体梁在波浪下的结构崩溃响应试验装置，其特征在于：所述传感器装置还包括压力传感器(2.3)和/或加速度传感器(2.4)。

4.根据权利要求2所述的船体梁在波浪下的结构崩溃响应试验装置，其特征在于：两个所述船体分段的上部均设置有隔舱，所述传感器装置设置在隔舱内。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的船体梁在波浪下的结构崩溃响应试验装置，其特征在于：所述船体模型(2)采用弹性材料制成，所述屈曲铰(1)采用小屈服强度的金属材料制成。

6.一种船体梁在波浪下的结构崩溃响应试验方法，其特征在于：

该方法采用如权利要求2所述的结构崩溃响应试验装置进行试验，包括如下试验步骤：

1)将所述结构崩溃响应试验装置置入造波水池内；

2)在造波水池内进行造波；

3)两个无线倾角仪(2.2)实时记录各船体分段的纵向倾角运动，而两个船体分段之间的倾角之差便是船体模型(2)中部屈曲铰(1)的转角变形；

4)以步骤3)中得到的转角变形为纵轴，以时间为横轴，绘制屈曲铰(1)的转角变形曲线；对转角变形曲线进行低通滤波处理得到屈曲铰(1)的遭遇变形曲线。

7.根据权利要求6所述的船体梁在波浪下的结构崩溃响应试验方法，其特征在于：步骤4)中，由所述遭遇变形曲线减去转角变形曲线得到屈曲铰(1)的鞭击变形曲线。

8.根据权利要求6所述的船体梁在波浪下的结构崩溃响应试验方法，其特征在于：步骤4)中，低通滤波的临界频率为1.2～1.5倍的水池造波频率。

9.根据权利要求6～8中任一项所述的船体梁在波浪下的结构崩溃响应试验方法，其特征在于：试验中选取的波高范围为18.6mm～142.7mm，每隔15～25mm的波高定义一个工况，重复步骤1)～4)，获得在不同波高下屈曲铰(1)的变形曲线。

10.根据权利要求6～8中任一项所述的船体梁在波浪下的结构崩溃响应试验方法，其特征在于：在展开结构崩溃响应试验之前，先进行结构崩溃响应试验装置的湿模态敲击试验，获得其在水下的湿模态固有频率。