船舶结构监测技术研究进展

船舶结构监测系统是感知船体自身结构安全状态的重要手段,国内外船舶领域的专家学者开展了大量研究工作,船级社也制定了相关设计规范。目前,智能船舶的发展对船舶结构监测系统提出了更高要求,除了实时监测结构响应参量外,还需具备在线评估结构安全状态、预报结构状态发展趋势以及辅助决策等功能。本文梳理了船舶结构监测系统的技术发展动态,提出应用数字孪生技术提升监测系统的智能化水平,并进一步提出未来需要开展的研究工作,旨在为船舶结构监测系统的智能化设计提供参考。     

全回转推进器螺旋桨桨叶结构强度评估方法

为了解决全回转推进器螺旋桨的单向流固耦合问题,实现螺旋桨桨叶结构强度精确评估,文章基于计算流体力学和有限元法开展了螺旋桨桨叶的结构强度计算方法研究,重点探讨了桨叶表面随机分布压力从流体域到固体域的转换技术。在此基础上,文中提出了桨叶固液交界面上水动力载荷的转换方法,详细研究了插值加权系数和有限元网格尺寸对桨叶结构强度计算精度的影响规律,给出了适用于桨叶强度评估的插值加权系数和单元网格尺寸选取原则。最后,该文以5000 kW级全回转推进器螺旋桨为例,开展了桨叶结构强度数值计算和安全评估,获得了桨叶的应力和变形分布规律,整体上建立了全回转推进器螺旋桨桨叶结构强度评估方法,可为大功率全回转推进器螺旋桨设计提供借鉴和参考。