一种船用跳板船台压载试验方法与流程

1.本发明属于船舶制造技术领域，尤其涉及一种船用跳板船台压载试验方法。


背景技术：

2.车辆多选用船舶作为运输工具，车辆通过船艏跳板进入船舶的船舱内，因此船舶的设计和生产过程需要保证跳板的强度，现有的对跳板的强度测量方式，多为静态测量，采集的数据具有局限性，无法适配跳板的真实使用状态，从而导致跳板的强度测试有误差。


技术实现要素：

3.本技术旨在至少能够在一定程度上解决了现有跳板强度的试验方法采集的数据无法匹配跳板的使用状态的技术问题，为此，本技术提供了一种船用跳板船台压载试验方法。
4.本技术的技术方案如下：
5.一种船用跳板船台压载试验方法，包括以下步骤：
6.放平船体的跳板，在所述跳板上设置多个应力测试装置；
7.提供模拟车架，所述模拟车架包括两个相对设置的支撑杆，将所述模拟车架吊装至所述跳板上；
8.提供压载重物，将所述压载重物吊装至所述模拟车架顶端，所述压载重物的重量大于所述跳板的额定最大荷载重量；
9.进行静态压载试验，静置所述压载重物第一设定时间后，卸载所述压载重物，收集多个所述应力测试装置的数据；
10.进行动态压载试验，在所述模拟车架与所述跳板之间间隔设置多个缓冲块，将所述压载重物吊装至所述模拟车架顶端，提供驱动装置，使所述驱动装置驱动所述模拟车架在所述跳板上往复移动，第二设定时间后，卸载所述压载重物，收集多个所述应力测试装置的数据。
11.在一些实施方式中，所述应力测试装置包括第一应力测试组和第二应力测试组；
12.所述第一应力测试组包括多个第一应变片，所述第二应力测试组的多个应变片沿所述跳板的中心线设置于所述跳板的底面；
13.所述第二应力测试组包括多个第二应变片，所述第二应力测试组的多个应变片间隔设置于所述跳板的底面。
14.在一些实施方式中，所述第二应力测试组的应变片设置于所述跳板的底面的中心线的一侧。
15.在一些实施方式中，所述第一应力测试组的应变片和所述第二应力测试组的应变片均设置于所述跳板的纵桁处。
16.在一些实施方式中，所述应力测试装置还包括第三应力测试组，所述第三应力测试组包括至少三个第三应变片，所述第三应力测试组的至少三个应变片分别设置于所述跳
板与所述船体的铰接处。
17.在一些实施方式中，所述模拟车架的顶端还设有压载平台，所述压载平台包括平板，两个所述支撑杆的顶端均与所述平板的底端固定连接。
18.在一些实施方式中，所述压载平台的顶面的四周还设置有挡板。
19.在一些实施方式中，所述缓冲块为船舶靠球，多个所述船舶靠球等间隔设置于所述支撑杆的底面。
20.在一些实施方式中，所述驱动装置为液压机构，所述液压机构的液压缸设置于所述船体上，所述液压机构的伸缩杆的端部与所述模拟车架固定连接。
21.在一些实施方式中，每个所述支撑杆的端部均连接有一个液压机构。所述液压机构的伸缩杆的轴向与所述支撑杆的长度方向平行。
22.本技术实施例至少具有如下有益效果：
23.由上述技术方案可知，本发明公开的试验方法通过分别对对跳板进行静态压载试验和动态压载试验，有针对性的获取跳板在面对重物静止、加速和减速时应力变化，获取跳板应力变化数据适配于跳板的使用环境和使用状态，测试维度多，试验误差小，有利于针对跳板的结构进行应力分析，为跳板的改进做出理论基础。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
25.图1示出了本技术实施例中压载试验方法的流程示意图；
26.图2示出了本技术实施例中压载试验的结构示意图；
27.图3示出了图2中的跳板上的应变片的安装位置示意图
28.图4示出了图3中的应变片另一视角的安装位置示意图；
29.图5示出了图2中的跳板与船体铰接处的应变片的安装位置示意图；
30.图中标记：1-船体，101-船体眼板，2-跳板，201-纵桁，202-跳板眼板，3-模拟车架，301-支撑杆，302-压载平台，4-压载重物，5-缓冲块，6-应变片，7-液压机构，8-垫板。
具体实施方式
31.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
33.按常规方法，跳板的压载试验一般是采用重型砝码进行压载，采用重型砝码压载
的缺点就是应力会集中在砝码重心位置，无法模拟车辆在跳板上的真实运载状态，且车辆在跳板上多伴随加速、减速等非匀速状态，常规的试验方法无法获取此种状态下的应力变化，因而也无法真实的反映跳板的各项指标，进而也无法为跳板的改进做出参考。
34.图1示出了本技术实施例中压载试验方法的流程示意图；图2示出了本技术实施例中压载试验的结构示意图；图3示出了图2中的跳板上的应变片的安装位置示意图图4示出了图3中的应变片另一视角的安装位置示意图；图5示出了图2中的跳板与船体铰接处的应变片的安装位置示意图。
35.下面结合附图并参考具体实施例描述本技术：
36.如图1-5所示，本实施例提供了一种船用跳板船台压载试验方法，包括以下步骤：
37.步骤1：放平船体1的跳板2，在跳板2上设置多个应力测试装置。
38.步骤2：提供模拟车架3，模拟车架3包括两个相对设置的支撑杆301，将模拟车架3吊装至跳板2上。
39.步骤3：提供压载重物4，将压载重物4吊装至模拟车架3顶端，压载重物4的重量大于跳板2的额定最大荷载重量。
40.步骤4：进行静态压载试验，静置压载重物4第一设定时间后，卸载压载重物4，收集及多个应力测试装置的数据。
41.步骤5：进行动态压载试验，在模拟车架3与跳板2之间间隔设置多个缓冲块5，将压载重物4吊装至模拟车架3顶端，提供驱动装置，使驱动装置驱动模拟车架3在跳板2上往复移动，第二设定时间后，卸载压载重物4，收集及多个应力测试装置的数据。
42.通过步骤4和步骤5分别对跳板2进行静态压载试验和动态压载试验，有针对性的获取跳板2在面对重物静止、加速和减速时应力变化，获取跳板2应力变化数据适配于跳板2的使用环境和使用状态，测试维度多，试验误差小，有利于针对跳板2的结构进行应力分析，为跳板2的改进做出理论基础。
43.船体1的跳板2打开时，跳板2的一端铰接在船体1上，另一端搭接在码头上，当跳板2相较于水平面倾斜时，重物重力的分力被重物与跳板2之间的摩擦力抵消，由此参照图2，在步骤1中，提供垫板8，使测试过程中的跳板2的顶面保持水平，以提高应力测试装置测量的准确性，减少额外的计算步骤，具体的，垫板8的宽度大于跳板2的宽度，以避免跳板2与垫板8接触的地方压强过大造成跳板2形变；由于试验过程中的重物重量多超过跳板2的荷载，由此，跳板2与船体1铰接处也的下方也设置有垫板8以提高试验过程中的安全性，跳板2水平时，此处的垫板8并不与跳板2接触。
44.应力测试装置用于获取跳板2受力的数据，具体的，应力测试装置包括多个应变片6，多个应变片6可包括第一应力测试组和第二应力测试组；第一应力测试组包括多个第一应变片，多个第一应变片沿跳板2的中心线间隔设置于跳板2的底面；第二应力测试组包括多个第二应变片，多个第二应变片间隔设置于跳板2的底面，具体地，第一应变片和第二应变片均设置于跳板2的纵桁201处，跳板2的每一根纵桁201上均间隔设有应变片6，更进一步的，多个应变片6呈矩形点阵排列。
45.纵桁201为跳板2的纵向强构件，纵桁201的走向与支撑杆301的走向相同，通过获取纵桁201长度方向上不同位置的应力数据，即可获得跳板2在受到车辆重压时的应力变化。而考虑到试验成本，第二应变片可仅设置于跳板2中心线的一侧，跳板2的结构为沿中心
线对称的结构，由此中心线另一侧纵桁201的受力数据可通过第二应力测试组各个应变片6的数据镜像获取。
46.多个应变片6还可包括第三应力测试组，第三应力测试组包括至少第三应变片，第三应变片分别设置于跳板2与船体1的铰接处，以获取跳板2受到重压时铰接处的应力变化，具体地，船体1的开口处设置有船体1眼板，跳板2的端部设置有两个跳板眼板202，船体1眼板和跳板眼板202上均设有通孔，销轴穿过三个通孔实现跳板2与船体1的铰接，由于销轴的轴线水平且垂直于跳板2的纵桁201的长度方向，由此船体1眼板的侧壁以及两个跳板眼板202的侧壁均设置有第三应变片，两个跳板眼板202上的第三应变片沿船体1眼板对称设置。各个应变片6均电性连接有可以收集并记录应变片6数据的模块或芯片。
47.车辆行驶在跳板2上时，仅轮胎或履带与跳板2接触，由此，通过步骤2提供的模拟车架3，通过两个相对设置的支撑杆301与跳板2接触，模拟跳板2的受力状态，以进一步增加试验的准确性；支撑杆301的长度和宽度根据履带车辆的履带宽度和长度设置，更进一步的，模拟车架3还可设置有四个支撑杆301，以匹配四轮车辆的特性，但考虑到带履带的车辆相较于四轮车辆更重，由此本实施例中，模拟车架3仅包括两个支撑杆301，两个支撑杆301的规格相同，均为市面上的重型履带的尺寸，具体的，两个支撑杆301底面的宽度为0.6m，长度为4.5m，两个支撑杆301之间的间距为2m。
48.为了调控跳板2上压载重物4的重量大小，压载重物4为多个配重块，由此，模拟车架3的顶端还可设有压载平台302，压载平台302包括平板，两个支撑杆301的顶端均与平板的底端固定连接，通过平台使两个支撑杆301之间保持相对固定，保持车架的稳定性，减少试验误差，高试验的准确性。更进一步的，压载平台302的顶面的四周还设置有挡板，以对压载重物4进行限位，提升步骤3吊装重物以及后续步骤4和步骤5试验过程的安全性。
49.在步骤1-3后，即可对跳板2进行静态压载试验，在压载重物4的重量达到目标压载重量后开始计时，考虑到跳板2使用过程中车辆的重量以及行驶速度，本实施例中，目标压载重量为跳板2的额定最大荷载重量的1.25倍，第一设定时间为10分钟，计时满10分钟后，开始卸载压载重物4，卸载完成后等待1分钟计时结束，获取并记录各个应变片6在计时开始至计时结束时的应力数据。
50.在步骤1-3后可直接进行步骤5，考虑到动态压载试验对跳板2的瞬时压力可能更大，损伤跳板2的可能性大于静态压载试验，由此，在静态压载试验后再进行动态压载试验。
51.缓冲块5为具有韧性的结构，通过缓冲块5的韧性模拟车辆在跳板2上的运动状态，无需配置大功率的驱动装置以大幅拖动或推动模拟车架3，驱动装置推动模拟车架3可相对于跳板2具有位移即可；缓冲块5可为实体的橡胶块，多个缓冲块5的尺寸相同，以保证模拟车架3的顶面保持水面。在具体实施过程中，缓冲块5为的船舶靠球，船舶靠球的强度高，且试验环境易于获取，多个船舶靠球等间隔设置于支撑杆301的底面。而驱动装置可选择为液压机构7，每根支撑杆301均连接有一个液压机构7，两个液压机构7的液压缸均固定安装在船体1上，液压缸的伸缩杆与支撑杆301的端部固定连接，两个液压机构7同步驱动模拟车架3沿纵桁201的长度方向往复移动，以此模拟车辆行驶中提速或减速的状态。
52.在压载重物4的重量达到目标压载重量后开始计时，第二设定时间为10分钟，计时满10分钟后，开始卸载压载重物4，卸载完成后等待1分钟计时结束，收集及多个应力测试装置的数据。动态压载试验中的压载重物的重量与静态压载试验中的压载重物的重量相等，
以为后续的数据分析提供基础。
53.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
54.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
55.需要说明的是，本技术实施例中所有方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
56.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
57.另外，在本技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
58.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
59.另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。
60.尽管已经示出和描述了本技术的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。