CN106197235B - 一种船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法，包括以下步骤：S10、预测上层建筑上会产生大应力和变形的位置；S20、在产生大应力的位置贴附应变片；S30、在产生变形的位置设置千分表；S40、采用数据线将应变片和千分表均与设置在地面的应力变形采集装置连接，并通过应力变形采集装置实时检测上层建筑上的应力和变形状况，如果应力和变形超过应力变形采集装置内设定的许用值，则停止吊装工作。通过在上层建筑上易产生大应力的位置设置应变片，在易产生变形的位置设置千分表，可以通过应力变形采集装置实时的检测这些位置的状况，在吊装过程中如果监测到上层建筑出现较大的应力和变形时，可以立即停止吊装，降低安全隐患。

Description

一种船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法

技术领域

本发明涉及船舶制造技术领域，尤其涉及一种船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法。

背景技术

船舶在制造过程中通常会存在大型部件整体吊装的情况，例如船舶上层建筑的吊装。在船舶上层建筑整体建造完成后，需要用龙门吊车将整个船舶上层建筑吊装到船舶主体上进行安装，吊装过程中无应力和变形监测，因此在吊装过程中无法及时的监测到船舶上层建筑产生的破坏，使得吊装的安全风险较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法，可以实时的对上层建筑进行应力和变形监测，提前预知上层建筑的破坏情况，降低吊装的安全风险。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法，包括以下步骤：

S10、预测上层建筑上会产生大应力和变形的位置；

S20、在产生大应力的位置贴附应变片；

S30、在产生变形的位置设置千分表；

S40、采用数据线将应变片和千分表均与设置在地面的应力变形采集装置连接，并通过所述应力变形采集装置实时检测所述上层建筑上的应力和变形状况，如果应力和变形超过所述应力变形采集装置内设定的许用值，则停止吊装工作。

作为船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法的一种优选方案，所述步骤S10具体包括：采用有限元分析软件对所述上层建筑进行分析，预测出会产生大应力的位置和变形的位置。

作为船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法的一种优选方案，所述产生大变形的位置包括所述上层建筑上的吊码上、所述上层建筑的围壁与甲板之间设置的加强板上、所述吊码的下方且位于所述围壁上，其中，所述加强板邻近所述吊码设置。

作为船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法的一种优选方案，所述吊码包括设置有吊孔的吊码本体，所述吊码本体的上方设置有弧形结构的弧形面，所述应变片贴附在所述弧形面上，所述应变片的长度沿所述弧形面的圆周方向延伸。

吊码本体的上方的弧形面在吊装过程中最容易产生应力，而弧形面的圆周方向则是产生大应力的方向，将应变片的长度沿弧形面的圆周方向延伸，可以使应变片更加准确的检测到吊码的大应力变化，增加监测精度。

作为船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法的一种优选方案，所述加强板呈直角三角形结构，包括相互垂直的第一侧边和第二侧边，以及连接所述第一侧边和所述第二侧边的倾斜边，所述第一侧边与所述围壁固定连接，所述第二侧边与所述甲板固定连接，在所述加强板上邻近所述甲板的位置设置三个所述应变片，其中一个所述应变片的长度沿垂直于所述甲板的方向延伸，另一个所述应变片的长度沿平行于所述甲板的方向延伸，剩下一个所述应变片的长度沿平行于所述倾斜边的方向延伸，且三个所述应变片的其中一端连接为一体。

由于加强板在吊装过程中会沿上述的三个方向产生较大的应力，因此在加强板上设置长度沿这三个方向延伸的应变片，对加强板上这三个方向进行实时监测，做到监测无遗漏。

作为船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法的一种优选方案，所述围壁上并位于所述吊码的下方设置一个所述应变片，所述应变片的长度沿所垂直于所述甲板的方向延伸。

围壁在吊装过程中主要产生的应力方向是垂直于甲板的方向，因此沿此方向贴应变片，可以更加精确的监测到围壁的应力状况。

作为船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法的一种优选方案，所述许用值是通过有限元分析软件进行分析后得到的安全数据，所述许用值在吊装前需要提前输入到所述应力变形采集装置内。

作为船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法的一种优选方案，所述应力变形采集装置上还设置报警装置，当所述应力变形采集装置采集到的数据超过所述许用值时，所述报警装置立即启动，提醒操作者停止吊装。

作为船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法的一种优选方案，所述千分表安装在所述上层建筑的甲板上。

上层建筑的甲板由于尺寸较大，最容易产生变形，因此将千分表设置在此位置，可以有效的监测到上层建筑的变形。

作为船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法的一种优选方案，所述步骤S30具体包括：

步骤S31、提供固定杆；

步骤S32、将所述固定杆的一端固定在所述上层建筑的围壁上，另一端朝向平行于所述甲板的方向延伸；

步骤S33、将所述千分表固定在所述固定杆远离所述围壁的一端，并使所述千分表的测杆的端部抵接所述甲板，且所述测杆的轴线垂直于所述甲板。

优选的，所述固定杆与所述甲板之间的距离为15cm。

本发明的有益效果为：本发明的船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法通过在上层建筑上易产生大应力的位置设置应变片，在易产生变形的位置设置千分表，可以通过应力变形采集装置实时的检测这些位置的状况，进一步的，在吊装过程中如果监测到上层建筑出现较大的应力和变形时，可以立即停止吊装，降低安全隐患。

附图说明

图1为本实施例的上层建筑的结构示意图。

图2为本实施例的上层建筑的局部放大示意图。

图3为图2的侧视示意图。

图4为本实施例的千分表的安装位置示意图。

图1至4中：

1、上层建筑；11、吊码；111、吊码本体；112、吊孔；113、弧形面；12、围壁；13、甲板；14、加强板；2、应变片；3、千分表；31、测杆；4、数据线；5、应力变形采集装置；6、固定杆。

具体实施方式

在本实施例中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1至4所示，本发明实施例提供的一种船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法，包括以下步骤：

S10、预测上层建筑1上会产生大应力和变形的位置；

S20、在产生大应力的位置贴附应变片2；

S30、在产生变形的位置设置千分表3；

S40、采用数据线4将应变片2和千分表3均与设置在地面的应力变形采集装置5连接，并通过应力变形采集装置5实时检测上层建筑1上的应力和变形状况，如果应力和变形超过应力变形采集装置5内设定的许用值，则停止吊装工作。通过在上层建筑1上易产生大应力的位置设置应变片2，在易产生变形的位置设置千分表3，可以通过应力变形采集装置5实时的检测这些位置的状况，进一步的在吊装过程中如果监测到上层建筑1出现较大的应力和变形时，可以立即停止吊装，降低安全隐患。

在本实施例中，步骤S10具体包括：采用有限元分析软件对上层建筑1进行分析，预测出会产生大应力的位置和变形的位置。

具体的，千分表3主要安装在上层建筑1的甲板13上。上层建筑1的甲板13由于尺寸较大，最容易产生变形，因此将千分表3设置在此位置，可以有效的监测到上层建筑1的变形。进一步的，步骤S30具体包括：步骤S31、提供固定杆6；步骤S32、将固定杆6的一端固定在上层建筑1的围壁12上，另一端朝向平行于甲板13的方向延伸；步骤S33、将千分表3固定在固定杆6远离围壁12的一端，并使千分表3的测杆31的端部抵接甲板13，且测杆31的轴线垂直于甲板13。优选的，固定杆6与甲板13之间的距离为15cm。

在本实施例中，产生大变形的位置包括上层建筑1上的吊码111上、上层建筑1的围壁12与甲板13之间设置的加强板14上、吊码11的下方且位于围壁12上，其中，加强板14邻近吊码11设置。

其中，吊码11包括设置有吊孔112的吊码本体111，吊码本体111的上方设置有弧形结构的弧形面113，应变片2贴附在弧形面113上，应变片2的长度沿弧形面113的圆周方向延伸。吊码本体11的上方的弧形面113在吊装过程中最容易产生应力，而弧形面113的圆周方向则是产生大应力的方向，将应变片2的长度沿弧形面113的圆周方向延伸，可以使应变片2更加准确的检测到吊码11的大应力变化，增加监测精度。

加强板14呈直角三角形结构，包括相互垂直的第一侧边和第二侧边，以及连接第一侧边和第二侧边的倾斜边141，第一侧边与围壁12固定连接，第二侧边与甲板13固定连接，在加强板14上邻近甲板13的位置设置三个应变片2，其中一个应变片2的长度沿垂直于甲板13的方向延伸，另一个应变片2的长度沿平行于甲板13的方向延伸，剩下一个应变片2的长度沿平行于倾斜边141的方向延伸，且三个应变片2的其中一端连接为一体。由于加强板14在吊装过程中会沿这三个方向产生较大的应力，因此在加强板14上设置长度沿这三个方向延伸的应变片2，对加强板14上这三个方向进行实时监测，做到监测无遗漏。

围壁12上并位于吊码11的下方设置一个应变片2，应变片2的长度沿所垂直于甲板13的方向延伸。围壁12在吊装过程中主要产生的应力方向是垂直于甲板13的方向，因此沿此方向贴应变片2，可以更加精确的监测到围壁12的应力状况。

在本实施例中，许用值是通过有限元分析软件进行分析后得到的安全数据，许用值在吊装前需要提前输入到应力变形采集装置5内。

在本发明的一个优选的实施例中，应力变形采集装置5上还设置报警装置，当应力变形采集装置5采集到的数据超过许用值时，报警装置立即启动，提醒操作者停止吊装。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10、预测上层建筑上会产生大应力和变形的位置；

S20、在产生大应力的位置贴附应变片；

S30、在产生变形的位置设置千分表；

S40、采用数据线将应变片和千分表均与设置在地面的应力变形采集装置连接，并通过所述应力变形采集装置实时检测所述上层建筑上的应力和变形状况，如果应力和变形超过所述应力变形采集装置内设定的许用值，则停止吊装工作；

所述步骤S10具体包括：采用有限元分析软件对所述上层建筑进行分析，预测出会产生大应力的位置和变形的位置；

所述产生变形的位置包括所述上层建筑上的吊码上、所述上层建筑的围壁与甲板之间设置的加强板上、所述吊码的下方且位于所述围壁上，其中，所述加强板邻近所述吊码设置；

所述吊码包括设置有吊孔的吊码本体，所述吊码本体的上方设置有弧形结构的弧形面，所述应变片贴附在所述弧形面上，所述应变片的长度沿所述弧形面的圆周方向延伸。

2.根据权利要求1所述的船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法，其特征在于，所述加强板呈直角三角形结构，包括相互垂直的第一侧边和第二侧边，以及连接所述第一侧边和所述第二侧边的倾斜边，所述第一侧边与所述围壁固定连接，所述第二侧边与所述甲板固定连接，在所述加强板上邻近所述甲板的位置设置三个所述应变片，其中一个所述应变片的长度沿垂直于所述甲板的方向延伸，另一个所述应变片的长度沿平行于所述甲板的方向延伸，剩下一个所述应变片的长度沿平行于所述倾斜边的方向延伸，且三个所述应变片的其中一端连接为一体。

3.根据权利要求1所述的船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法，其特征在于，所述围壁上并位于所述吊码的下方设置一个所述应变片，所述应变片的长度沿垂直于所述甲板的方向延伸。

4.根据权利要求1至3任一项所述的船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法，其特征在于，所述许用值是通过有限元分析软件进行分析后得到的安全数据，所述许用值在吊装前需要提前输入到所述应力变形采集装置内。

5.根据权利要求4所述的船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法，其特征在于，所述应力变形采集装置上还设置报警装置，当所述应力变形采集装置采集到的数据超过所述许用值时，所述报警装置立即启动，提醒操作者停止吊装。

6.根据权利要求1至3任一项所述的船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法，其特征在于，所述千分表安装在所述上层建筑的甲板上。

7.根据权利要求6所述的船舶上层建筑整体吊装应力及变形监测方法，其特征在于，所述步骤S30具体包括：

步骤S31、提供固定杆；

步骤S32、将所述固定杆的一端固定在所述上层建筑的围壁上，另一端朝向平行于所述甲板的方向延伸；

步骤S33、将所述千分表固定在所述固定杆远离所述围壁的一端，并使所述千分表的测杆的端部抵接所述甲板，且所述测杆的轴线垂直于所述甲板。