晃动和撞击测试

晃动和撞击测试

移动的流体会对船舶内外的结构以及石油和天然气平台或风力涡轮机等海上设施施加巨大的压力。晃动(液化天然气运动和空化)和冲击(波浪效应)现象的可靠测量需要特定应用的压力传感器和测功机。

晃动和撞击测试

晃荡测试是液化天然气油轮测试和评估解决方案的一部分。天然气作为替代能源,通过特殊的 LNG(液化天然气)油轮在世界各地运输。储罐结构必须能够承受液化天然气的晃动,即使是在大浪中也是如此。先进的实验室提供特定应用的压力传感器,包括用于晃动测试和评估的非常紧凑的解决方案。

天然气只能以液化形式有效运输。将气体冷却到 162 度,其体积会减少 600 倍,因此可以通过液化天然气罐车运输。风和波浪会导致部分填充的船舶储罐中的液化天然气发生移动。这些运动(称为晃动)会影响船舶的稳定性并使内部储罐膜承受重负载。

世界各地的许多研究实验室都在研究 LNG 油轮储罐结构上晃动引起的动态载荷。振动测试和评估程序通常涉及六边形支架上的液化天然气储罐的矩形 2D 模型(也使用小比例 3D 模型)。压力传感器通常以集群配置的方式放置在坦克模型壁上最有可能发生剧烈撞击的各个位置。

海洋冲击试验是一种对波浪引起的运动和载荷的精密测试方法。海洋工程储罐不仅用于验证船舶的性能和安全性,还可作为油气平台或风力发电机等海上结构物的耐波和操纵池。先进实验室提供的定制解决方案涵盖不同的压力传感器和测功机,用于研究空气动力学和流体动力学的耦合。

这里描述的波浪池的应用包括测试系泊或固定物体(例如石油和天然气平台或海上风力涡轮机),以确定由波浪和风引起的运动和载荷。对于海上风力涡轮机测试,可以使用放置在锚和被测单元之间的桅杆底部的一系列三组件测功机来测量同时作用在涡轮机上的风和波浪。该海洋冲击测试提供了高质量的基准数据,以验证模拟空气动力学和水动力学行为之间耦合的方法。石油和天然气平台或船舶的测试测量通常需要将压力传感器安装在结构壁上或嵌入船体中。

晃动是容器中剧烈共振的自由表面流。坦克可以通过简谐运动来激励,或者随船在波浪中移动。基于非线性分析的晃动模型用于晃动计算。晃荡运动的阻尼是船舶运动和晃荡组合系统中共振的一个重要参数。

在晃动实验室中,模拟船舶的运动。安装在移动装置顶部的塑料罐代表船舶的货舱。由于技术原因,液体货舱永远不会完全充满。如果液体货物也由于罐体移动而被迫移动,就会发生晃动。刺激程度取决于坦克运动和频谱。通常,使用与自然航道中的光谱相对应的光谱。

在操作过程中,即使在温和的海道中,储罐也可能承受高晃动引起的载荷。在实验室中,对罐内负载进行测量和分析,重点关注液化天然气运输船 (LNG) 上使用的货物围护系统。

通过晃动实验室,还可以检查船舶液化天然气储罐晃动产生的载荷等。这些设计用于在大约 -162 度的温度下运输天然气。其他类型的储罐、游轮上的游泳池或车辆储罐也可能是实验室检查的对象。

尽管近年来数值模拟在海洋流体动力学中的重要性迅速增加,但用于确定某些几何形状的船舶运动和载荷以及某些载荷的结构问题的工具已经单独开发(砰击测试)。如今,船舶运动和载荷以及与有限体积和有限元方法(流体结构相互作用)相关的结构问题的联合计算已在各种数值规范中实现。

在撞击设施中,对物体进行实验测试以验证数值模拟。其目的是测量冲击设施中水锤发生时不同冲击速度下指定位置的压力和应力,以及力和加速度。在这种情况下执行的标准测试包括压力的压阻测量、应变计以及加速度和力的压电测量。

波浪撞击产生的冲击压力对桩墩上部结构、海上石油平台和露天码头甲板等结构的安全造成严重后果。

在为各行业企业提供的众多测试、测量、分析和评估研究中,我们的组织还凭借训练有素的专家人员和先进的技术设备提供“晃动和撞击测试”服务。

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