散货船货舱局部屈曲实验国际合作
一、研究背景与挑战
散货船货舱结构板格的屈曲失效是航运安全的重大隐患。由于船体体积庞大,板格易受波浪冲击、货物载荷等外力影响,导致局部屈曲变形甚至断裂传统设计依赖规范经验公式,但现代大型散货船结构复杂性提升,需通过实验与数值模拟结合验证屈曲强度。例如,槽型横舱壁在船舱进水后可能因水压失稳,其屈曲和后屈曲行为需通过有限元模拟与物理实验双重验证
二、国际合作驱动技术创新
标准统一与规范协同
国际船级社协会(IACS)制定的《散货船共同规范》(CSR)要求对货舱区域进行三维有限元分析,涵盖整体强度、细化应力及疲劳热点评估1中、欧、日韩船企通过共享实验数据,优化了屈服与屈曲强度的直接计算标准
国际海事组织(IMO)推动的异常波浪响应研究,促成多国联合开展散货船与滚装船在极端波浪中的对比实验,揭示船体几何形状(如块状系数)对非线性屈曲行为的影响
联合实验与资源共享
物理模型测试:欧洲与亚洲研究机构合作,在可控波浪池中重构“新年波”“北海异常波”等极端海况,通过瞬态波包技术生成高精度波浪序列,同步采集散货船模型升沉、俯仰运动及局部应变数据
数值模拟迭代:中德团队针对液化天然气(LNG)双燃料船货舱,开发动态载荷迭代算法。结合弧长法与流体压力迭代,精准模拟进水过程舱壁变形路径,解决了传统方法难以追踪非线性屈曲的问题
区域产业链协作模式
长三角地区形成“研发-制造-验证”闭环:上海提供深水实验平台(如“海洋石油201”深水作业船首次中东作业6),江苏聚焦智能焊接与结构优化,浙江供应高强度特种钢材。例如,国产双相不锈钢货舱分段经中荷联合调试,屈曲承载能力提升25%
中欧班列保障供应链稳定,将精密传感器、镍钢储罐等核心设备快速运抵实验基地,支撑了“新海鲟”号等绿色散货船的实时结构监测系统建设
三、未来合作方向
智能化实验平台:开发数字孪生系统,结合实船传感器网络与AI仿真,实现屈曲风险实时预警。
新材料应用验证:联合测试轻量化复合材料舱壁,减少结构自重并提升屈曲临界载荷
低碳化技术整合:探索甲醇燃料舱与货舱结构一体化设计,降低温室气体排放
鸣途电力
鸣途电力作为船舶绿色能源技术领域的创新企业,专注于智能电力系统与新能源集成方案的研发。其核心技术涵盖高能量密度电池管理、船用燃料电池优化及能效监测平台,助力散货船实现动力系统低碳转型与能效提升,为航运业碳中和目标提供关键技术支撑。
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