《海岸工程中港口關鍵部位在衝擊載荷下的實驗研究》是依託同濟大學，由楊國標擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：海岸工程中港口關鍵部位在衝擊載荷下的實驗研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊國標
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
我國海岸線很長，有許多重要的港口，有的港口還具備軍事功能的要求。海岸工程中港口關鍵部位在日常的工作中經常會受到來自於船輪的衝擊，或者可能受到軍事攻擊引起的衝擊，給海岸工程中港口的關鍵部位帶來極大的破壞，甚至港口無法正常工作，造成巨大的經濟損失或造成軍事安全問題，而在以前的科研工作中，對海岸工程中港口關鍵部位受衝擊載荷的研究不多見。.為了檢測已經建造好的港口所能承受的抗衝擊能力，也為解決以後在港口建造完成後所出現的衝擊問題，所以在工程中迫切需要研發一種在不進行實際的衝擊載荷情況下，通過動光彈結合先進的數字相關和圖像處理的技術來定量檢測港口關鍵部位抗衝擊程度的快速、高效、經濟的實驗方法。對港口關鍵部位的抗衝擊檢測技術的研究，保證設計壽命，對港運公司能否安全營運和創造利潤具有很現實的意義，同時對港口在軍事上受到衝擊載荷作用下的安全保證評估具有重大意義。
結題摘要
海岸工程中港口關鍵部位在受到衝擊後，導致無法正常工作，造成巨大的經濟損失或軍事安全問題。本研究通過動態光彈性法結合先進的數字圖像處理的技術來定量檢測港口關鍵部位抗衝擊性。研究結果對港口關鍵部位的抗衝擊性、設計壽命，港口安全營運具有重要意義，對港口在軍事上受到衝擊載荷作用下的安全保證評估也具有重大意義。本項目2010年1月開始實施，完成了申請書中的研究計畫，為實際工程套用提供可靠依據。重要結論如下： （1）通過對動光彈原理的研究，將傳統的動態光彈性法和數字圖像處理相結合，實現新型動光彈性法測試系統，建立了一種無損、快捷、準確測試分析應力波的新方法。 （2）從理論上研究動態光彈性法的測量原理，分析了光源、偏振片、1/4波片、高速成像系統、觸發控制系統以及數字相關方法等因素影響，建立一套全場、高精度、操作簡單的新型動光彈性法試驗設備，實現了可選擇記錄衝擊過程中的動光彈性法的等差線條紋，縮短了每幅等差線雲圖的時間間隔。 （3）通過系統分析研究，確定了港口關鍵部位和試驗模型——整個港口的主要結構由直柱、斜柱、柱帽、橫樑、縱梁等組成。主要承受這種衝擊載荷的是港口最前端直柱、斜柱、柱帽和縱梁組成的結構。 （4）光彈性材料的探索——經過對新材料的探索，新材料製作的光彈性模型，採用常溫固化，20-30小時可得到固化後的模型，加工方便，模型衝擊試驗重複性好。解決了以前光彈性模型製作的瓶頸。 （5）套用新材料新工藝製作港口關鍵部位的光彈性模型，在衝擊載荷的作用下，進行非對稱模型四個工況、四個對稱模型兩類工況、海浪衝擊模型的試驗分析和計算分析。根據應力光學定律進行數據結果處理，確定不同工況、不同截面上的測點分布，繪製最大剪應力-時間曲線，進行了結果分析，重點分析了關鍵測點的動應力集中情況。同時也對光彈性模型材料物理參數進行了測試，得出了材料的動態彈性模量、泊松比、密度以及應力波在該材料中的傳播速度。 （6）採用新型的感測器和動態信號測試分析系統，多通道同時連續採樣，瞬態最高採樣頻率1MHz，測試得到不同工況下動態衝擊載荷幅值、接觸時間和載荷曲線。 （7）通過有限元方法進行了分析研究，選擇ANSYS LS-DYNA 計算單元對計算模型進行恰當的格線劃分，對實際荷載進行了分析簡化，對實地調查結果進行研究，確定了計算的邊界條件，最終得到了可靠的計算結果，為試驗分析和比較提供了依據。
