Система измерений и контроля напряжений в корпусе судна с магнитоупругими преобразователями

• Автор: Королев, Владимир Викторович
• Шифр специальности: 05.09.03, 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 186 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава 1. Анализ судового корпуса как объекта контроля

прочности в процессе эксплуатации.

1.1. Структура системы управления техническим состоянием судовых корпусных конструкций.

1.2. Показатели прочности судового корпуса и корпусных конструкций общие положения

Глава 2. Характеристики напряженного состояния корпуса

судна.

2.1 Нагрузки на тихой воде

2.2. Волновые нагрузки.

2.3. Дополнительные изгибающие моменты на регулярном волнении.

2.4. Амплитудночастотные характеристики АЧХ волновых моментов.
2.5. Вероятностная оценка внешних сил на нерегулярном волнении.
2.6. Ударные изгибающие моменты. Изгиб днища в носовой
оконечности при ударе о волну. Слеминг.
2.7. Температурные напряжения в корпусе и ледовые нагрузки.
2.8. Анализ усталостной прочности, долговечность.
2.9. овреждения от слеминга и выпинга
Глава 3. Анализ аппаратура для определения характеристик случайных процессов
3.2.
3.4.
3.6.
3.8.
Глава 4.
4.1.1.
4.2.
4.4.
Характеристики случайных процессов.
Методы и приборы для определения вероятностных характеристик
Анализ электронных фильтров блоксхем
Цифровая обработка.
Вычисление среднего значения.
Выбросы случайных процессов
Определение корреляционной функции.
Анализаторы спектров.
Методы и аппаратура при натурных измерениях напряжений в корпусе судна.
Измерительные преобразователи датчиков механических напряжений
Тензорезисторные преобразователи.
Магнитоупругие преобразователи.
Динамические характеристики трансформаторных магнитоупругих преобразователей магнитоупругих преобразователей МУН.
Аналитическое описание выходного сигнала магнитоупругого датчика
Трансформаторные МУП с эталонным чувствительным элементом для измерения механических напряжений в корпусе судна
4.6.
Глава 5.
5.2.
5.4.
5.6.
5.8.
Аморфные и нанокристаллические материалы в магнитоунругих датчиках механических
напряжений.
МУ с аморфными магнитными материалами и лентами
Система контроля напряженного состояния с магнитоупругими преобразователями МУП.
Многоканальная система контроля и сигнализации напряженного состояния корпуса судна с МУН.
Размещение датчиков напряжений
Функциональная схема системы контроля напряженного
СОСТОЯНИЯ.
Блок аналоговой обработки сигнала.
Функциональные звенья блока аналоговой обработки сигнала.
Блок цифровой обработки сигнала
Аналог оцифровой преобразователь блока цифровой обработки сигнала
Программное обеспечение для вычисления
вероятностных характеристик
Метод регрессионного анализа в системах контроля напряженного состояния корпуса судна.
Заключение.
Список использованных источников


Технические принципы диагностирования отражаются в применяемых способах воздействия на объект для получения информации о его техническом состоянии, каналах распространения воздействий на объект и реакции объекта на воздействия методов оценки технического состояния объекта и методов принятия решения об отнесении состояния объекта к определенной категории технического состояния, способах поиска дефекта. На рис. Воздействия на объект диагностирования (ОД) поступают от средств диагностирования (СД) либо являются внешними (по отношению к системе диагностирования) сигналами. На объект, в данном случае корпусную конструкцию, действует рабочее воздействие (РВ), на выходе. На рисунке РД - результаты измерения и диагностирования на основе которых принимаются те или иные решения, (РП) - рабочий процесс. Рис. При работающем объекте допускают только такие тестовые воздействия, которые не влияют на правильность его функционирования. Автоматическая система контроля механических напряжений производит измерение и контроль на работающих объектах, в данном случае корпус и корпусные конструкции, и относится к системам неразрушающего контроля и измерения []. В судовых условиях работа отдельных узлов, механизмов, электротехнических комплексов и корпусных конструкций в целом связана с взаимным влиянием друг на друга. В частности работа главного двигателя, винтов, мощных электроприводов вызывает незатухающую вибрацию корпуса и корпусных конструкций. С другой стороны механические напряжения в корпусных конструкциях, удары волн, слеминг и возникающая вибрация влияют на работу судовых механизмов, валогенератора, электрического привода рулевого устройства и т. Так на судне “Talisman” (водоизмещение 0т. Это привело к повышенным вибрациям и нагрузкам валов привода балластных насосов (0 КВт) и подруливающего устройства (0 КВт). Воздействие этих вибраций гак же сказывается и на коммутационной аппаратуре и на механизмах связанных с электроприводом. Влияние данного вида вибраций и воздействий на судовые механизмы изучено не достаточно хорошо. Что бы проанализировать влияние и вклад на работу электропривода корпусных конструкций необходимо рассмотреть отдельно, что представляет собой корпус в целом и при этом рассмотреть процессы, происходящие в нем при движении судна на волнении. Корпус судна представляет совокупность связанных между собой плоских перекрытий: палуб, бортов, днища, переборок, платформ и т. Верхняя палуба является наиболее напряженной связью, так как образует крайний (верхний) поясок корпуса судна. Статистика повреждений, обнаруженных в палубах, свидетельствует о том, что наиболее часто трещины возникают в палубах судов, часто плавающих с перегибающим моментом на тихой воде. Днище воспринимает давление воды, а также противодавление грузов, находящихся в трюмах и отсеках. Разность этих значений давления формирует нагрузку на днищевое перекрытие, на балки, образующие его каркас, и пластины. Наиболее подвержены коррозии и износу участки днища, расположенные в диаметральной плоскости (ДП) (горизонтальный киль) и районе скулы (скуловой лист). Борта образуют стенку корпуса судна — балки и воспринимают совместно с продольными переборками срезывающие усилия, возникающие при изгибе в вертикальной плоскости. Борта воспринимают давление забортной воды, удары волн, ледовые нагрузки, нагрузки при швартовке. В случае изгиба корпуса в горизонтальной плоскости борта, формирующие верхний и нижний пояски соответствующего эквивалентного бруса, являются наиболее напряженной его частью. Продольные переборки воспринимают поперечную нагрузку от жидких и сыпучих грузов, а также (в случае значительного протяжения по длине) часть касательных усилий при общем изгибе корпуса. Прочность нового корпуса оценивается при проектировании в конструкторских бюро. Однако со временем прочность корпуса и деталей изменяется. Старение выражается в уменьшении толщины листовых элементов и набора вследствие неизбежного износа и коррозии, в изменении первоначальной формы конструкций в результате остаточных деформаций, вызванных различного рода эксплуатационными перегрузками, являющихся следствием проявления усталости, хрупкости или вязкого разрушения при аварийных ситуациях.