晃動和撞擊測試

晃動和撞擊測試

移動的流體會對船舶內外的結構以及石油和天然氣平台或風力渦輪機等海上設施施加巨大的壓力。晃動(液化天然氣運動和空化)和衝擊(波浪效應)現象的可靠測量需要特定應用的壓力感測器和測功機。

晃動和撞擊測試

晃蕩測試是液化天然氣油輪測試和評估解決方案的一部分。天然氣作為替代能源,透過特殊的 LNG(液化天然氣)油輪在世界各地運輸。儲槽結構必須能夠承受液化天然氣的晃動,即使在大浪中也是如此。先進的實驗室提供特定應用的壓力感測器,包括用於晃動測試和評估的非常緊湊的解決方案。

天然氣只能以液化形式有效運輸。將氣體冷卻至 162 度,其體積會減少 600 倍,因此可以透過液化天然氣罐車運輸。風和波浪會導致部分填充的船舶儲槽中的液化天然氣發生移動。這些運動(稱為晃動)會影響船舶的穩定性並使內部儲罐膜承受重負載。

世界各地的許多研究實驗室都在研究 LNG 油輪儲罐結構上晃動引起的動態負荷。振動測試和評估程序通常涉及六邊形支架上的液化天然氣儲存槽的矩形 2D 模型(也使用小比例 3D 模型)。壓力感測器通常以集群配置的方式放置在坦克模型壁上最有可能發生劇烈撞擊的各個位置。

海洋衝擊試驗是一種對波浪引起的運動和負荷的精密測試方法。海洋工程儲槽不僅用於驗證船舶的性能和安全性,還可作為油氣平台或風力發電機等海上結構物的耐波和操縱池。先進實驗室提供的客製化解決方案涵蓋不同的壓力感測器和測功機,用於研究空氣動力學和流體動力學的耦合。

這裡描述的波浪池的應用包括測試繫泊或固定物體(例如石油和天然氣平台或海上風力渦輪機),以確定由波浪和風引起的運動和負載。對於離岸風力渦輪機測試,可以使用放置在錨和被測單元之間的桅杆底部的一系列三組件測功機來測量同時作用在渦輪機上的風和波浪。此海洋衝擊測試提供了高品質的基準數據,以驗證模擬空氣動力學和水動力學行為之間耦合的方法。石油和天然氣平台或船舶的測試測量通常需要將壓力感測器安裝在結構壁上或嵌入船體中。

晃動是容器中劇烈共振的自由表面流。坦克可以透過簡諧運動來激勵,或隨船在波浪中移動。基於非線性分析的晃動模型用於晃動計算。晃蕩運動的阻尼是船舶運動與晃蕩組合系統共振的重要參數。

在晃動實驗室中,模擬船舶的運動。安裝在移動裝置頂部的塑膠罐代表船舶的貨艙。由於技術原因,液體貨艙永遠不會完全充滿。如果液體貨物也因為罐體移動而被迫移動,就會發生晃動。刺激程度取決於坦克運動和頻譜。通常,使用與自然航道中的光譜相對應的光譜。

在操作過程中,即使在溫和的海道中,儲槽也可能承受高晃動引起的負荷。在實驗室中,對罐內負載進行測量和分析,重點關注液化天然氣運輸船 (LNG) 上使用的貨物圍護系統。

透過晃動實驗室,還可以檢查船舶液化天然氣儲槽晃動產生的負荷等。這些設計用於在大約 -162 度的溫度下運輸天然氣。其他類型的儲罐、遊輪上的游泳池或車輛儲罐也可能是實驗室檢查的對象。

儘管近年來數值模擬在海洋流體動力學中的重要性迅速增加,但用於確定某些幾何形狀的船舶運動和載荷以及某些載荷的結構問題的工具已經單獨開發(砰擊測試)。如今,船舶運動和載荷以及與有限體積和有限元素方法(流體結構相互作用)相關的結構問題的聯合計算已在各種數值規範中實現。

在撞擊設施中,對物體進行實驗測試以驗證數值模擬。其目的是測量衝擊設施中水錘發生時不同衝擊速度下指定位置的壓力和應力,以及力道和加速度。在這種情況下執行的標準測試包括壓力的壓阻測量、應變計以及加速度和力的壓電測量。

波浪撞擊產生的衝擊壓力對樁墩上部結構、海上石油平台和露天碼頭甲板等結構的安全造成嚴重後果。

在為各行業企業提供的眾多測試、測量、分析和評估研究中,我們的組織也憑藉訓練有素的專家人員和先進的技術設備提供「晃動和撞擊測試」服務。

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