中国船体结构极限强度试验水平实现弯道超车

       哈尔滨工程大学5日发布消息，哈尔滨工程大学“环境载荷与结构强度”兴海学术团队先后成功攻克极限强度试验中模型设计、组合载荷加载和结构响应全场测量等难题，整体技术水平达到国际前沿水平，使中国船体结构极限强度试验水平实现了弯道超车。

　　船舶在设计定型前均需要进行强度测试，极限强度是船舶生命力的重要指标，船舶在波浪中航行受到不同方向的作用力，会形成“弯”和“扭”两种形态，如果同时模拟出“弯”和“扭”的形态共同作用于船体，可以大大贴近船舶结构极限强度的真实受力状态。

　　然而模拟“弯扭耦合”的状态是困扰船舶结构力学界多年的技术难题，国内外相关领域均未有成功有效案例。哈尔滨工程大学“环境载荷与结构强度”兴海学术团队课题负责人李陈峰副教授带领团队开启攻坚之旅。

　　一个个加载方案被满心期待地提出，又一次次被理论分析和仿真结果否定，团队陷入一片迷茫。李陈峰不断查找原因，在翻看资料时，他在一张8年前的老照片中找到了突破口。

　　“这是我们当年开展弯矩测量极限强度试验的照片，当时为了模拟船体舭部受损给模型开了破口，结构的不对称导致临近极限状态时，模型两端横向均匀布置的加载点出现了加载力不一致的情况，这使得模型处于弯扭状态，这正是整个行业都在苦苦追寻的弯扭耦合加载啊！”李陈峰兴奋地说。

　　思路明确后，团队开始对新型加载方案进行详细设计和验证。经过多轮优化，最终创新性地提出了“四点偏心”弯扭耦合加载技术，相较于国内外其他机构提出的弯扭组合加载方法，该新型加载技术不仅避免了悬臂式加载弯矩沿模型纵向的变化，同时还避免了分步式加载的相互干涉和载荷不同步，保证了弯扭载荷有效输入。

　　加载技术实现后，下一个难关是极限强度的测量，传统方式采用的“点”测数据够不全面，于是团队开始极限强度全场高精度测量技术的攻关。

　　经过广泛学习调研，团队选择了三维激光扫描和数字图像相关(DIC)技术两种从未在极限强度试验中被正式采用的新技术。

　　自此，哈尔滨工程大学“环境载荷与结构强度”兴海学术团队先后成功攻克了极限强度试验中模型设计、组合载荷加载和结构响应全场测量等难题，整体技术水平达到国际前沿水平，使中国船体结构极限强度试验水平实现了弯道超车。

　　李陈峰激动地说，“从2004年我跟随导师读研时就有赶超国际先进的梦想，他也一直鼓励和支持我，在这一刻终于圆梦了。”