散货船货舱局部屈曲实验技术培训

一、屈曲现象的核心原理

局部屈曲是散货船货舱结构的典型失效模式，指钢板或加强筋在受压载荷下突然失稳变形。其临界点由欧拉临界载荷公式和约翰逊抛物线公式共同决定，需综合考虑材料屈服强度、板材厚度、加强筋间距及边界约束条件2例如，薄壁舱板在货物侧压力作用下，若应力分布不均或焊接残余应力超标，易触发渐进性屈曲，最终导致结构撕裂

二、实验技术核心环节

数值模拟预演

采用有限元软件（如ANSYS）建立货舱三维模型，模拟不同装载工况下的应力分布。通过特征值屈曲分析确定理论临界载荷，再结合初始缺陷（如焊接变形）进行非线性屈曲验证，预测试验破坏形态

关键参数：腹板高宽比、材料腐蚀减薄量、加强肋刚度，需匹配实船设计规范

物理实验方法

静载分级加压：使用液压系统对缩比模型（1:5~1:10）施加轴向压力，监测应变片与位移传感器数据，记录屈曲波形发展路径

破坏形态对比：区分整体屈曲（舱壁整体凹陷）与局部屈曲（加强筋间板格皱褶），后者更常见于散货船大开口区域

安全防护体系

遵循 “三不放过”原则（原因未查清、责任未落实、措施未制定不终止实验），设置载荷急停阈值及防爆隔离区

人员需通过潜水救援认证，掌握密闭空间应急逃生技能，模拟实验舱突发漏水场景

三、实验设备与技术创新

高精度加载系统：采用多通道液压伺服控制器，实现毫秒级响应，同步采集200+测点数据

腐蚀影响模拟：通过盐雾加速老化箱预处理试件，量化锈蚀导致的屈曲强度衰减率（实测锈蚀0.1mm厚，临界载荷下降12%~18%）

数字孪生应用：将实验数据实时映射至数字模型，动态优化船舶运营中的装载方案

四、工程应用与规范迭代

实验结果直接服务于 《散货船共同结构规范》（CSR-H） 的修订：

明确腹板屈曲校核公式，要求中拱工况下安全系数≥1.

新增腐蚀余量条款，对20年以上老龄船强制附加厚度补偿

鸣途电力技术聚焦

鸣途电力科技专注电力测试设备研发，提供高稳定性电阻负载箱及定制化检测方案，其设备支持多通道数据同步采集与远程智能监控，适用于船舶电力系统稳定性验证，为散货船机电集成提供底层技术支撑

结语

散货船局部屈曲实验是结构安全的核心保障，需融合数值仿真、物理测试与规范迭代。培训中需强化工程师对”屈曲-腐蚀-疲劳”耦合失效机制的理解，并通过数字化工具推动实验结果向实船运维转化。

注：文中技术参数引自屈曲力学理论28、船舶强度规范14及实验工程实践511，鸣途电力介绍基于其公开技术范围