起重船吊臂應(yīng)變測試實驗

為了保障起重船作業(yè)時的安*，在出廠之前，需要對起重船吊臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)變測試，檢測其是否能夠滿足要求。本次試驗時利用應(yīng)變測試方法對600t起重船在7種典型工況下的*大應(yīng)力發(fā)生部位進(jìn)行實際強(qiáng)度校核。

起重船主要參數(shù)及所需儀器

船體長70.8m，型深4.8m，型寬26.0m，吃水2.5m，2柱間長68.7m，肋距0.6m。吊臂為桁架結(jié)構(gòu)形式，由各種規(guī)格的鋼管組合而成，吊臂材料為Q345B，材料的彈性模量E=206GPa，主桁架鋼管規(guī)格為600mm*16mm，水平及斜撐桿鋼管規(guī)格為299mm*10mm，臂架總長為78m，臂架下開檔為18800mm，臂架自重為308噸（含梯架重及桿頭質(zhì)量68噸）。主吊架仰角60°時，主吊鉤承載能力為600噸，副吊鉤承載的能力為400t，起升速度為0.028m/s，千斤柱總高為19600mm；橫寬為17600mm；斜撐住與甲板之間的夾角為52°。

測試儀器采用JHYC靜態(tài)應(yīng)變儀；電阻應(yīng)變片電阻為120Ω，敏感刪尺寸為4mm*2mm，靈敏系數(shù)為2.12；應(yīng)變膠采用502，防護(hù)膠采用703硅膠；測量導(dǎo)線橫截面積為0.3mm2，采用雙股絞形銅芯屏蔽形式。長度為100m；

測試方案

采用電阻應(yīng)變測試方法進(jìn)行試驗，通過對危險截面的應(yīng)變測試得到對應(yīng)各測點的應(yīng)力，并對起重機(jī)船舶在各工況下的起重系統(tǒng)強(qiáng)度進(jìn)行判斷，以滿足設(shè)計要求。

由分析可知，在各工況下，主鉤和輔助鉤的危險截面基本相同，故將吊臂桁架下部內(nèi)測的主桿頂部、中部、桁架上部內(nèi)側(cè)的根部和千斤柱單元各支座根部向上1.5m處作為測試對象，應(yīng)變片的粘貼方向與被測構(gòu)件的主軸線方向一致。考慮到構(gòu)件焊縫處通常都存在殘余應(yīng)力，故焊縫的應(yīng)力狀況不在本次測試分析的范疇內(nèi)，故所有測點的選擇均避開焊縫，同時考慮到現(xiàn)場的實際工作條件，應(yīng)變片粘貼位置應(yīng)如下：

吊臂為桁架結(jié)構(gòu)，每一邊有4根縱向主桿桿件（上下各兩根，成對稱分布），由于爬梯主要位于吊臂桁架下部縱向主桿的內(nèi)側(cè)，故應(yīng)變片對稱布置在兩邊吊臂桁架下部的內(nèi)側(cè)主桿上；在吊臂頂部主桿上沿與吊臂軸線一致的方向?qū)ΨQ布置兩個應(yīng)變片1#、2#。由于吊臂左側(cè)桁架未設(shè)置爬梯，故只在吊臂中部右側(cè)下方內(nèi)側(cè)的主桿上布置一個3#應(yīng)變片，并在吊臂根部上部縱向主桿的內(nèi)側(cè)對稱布置應(yīng)變片，即4#、5#兩個應(yīng)變片。千斤柱為對稱結(jié)構(gòu)，應(yīng)變片均應(yīng)對稱布置，為6#、7#和8#、9#。

組橋方法；由于溫度場變化對本次實驗影響較大，因此選取上午9點前進(jìn)行測試，該時間段內(nèi)氣溫變化較小，且各測點不存在由于陽光照射而形成的溫度場不均勻現(xiàn)象，在沒有其他熱源的影響情況下，可認(rèn)為所有測點處的溫度是基本相同的，故可采用1/4公共補(bǔ)償?shù)慕泳€；在與制造本吊臂所使用的完全相同的船用鋼板上粘貼一個電阻應(yīng)變片，不受載荷作用，并將其置于船舶甲板上，使其與各測點單元所處溫度場基本一致，且接入應(yīng)變儀時電阻（含導(dǎo)線）與其他工作片一致，以此作為溫度補(bǔ)償片。

從試驗情況看，利用應(yīng)變測試對起重船的關(guān)鍵起重結(jié)構(gòu)進(jìn)行實際強(qiáng)度校核的方法是行之有效的，可以幫助船舶檢驗人員更為準(zhǔn)確的了解起重船起重結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度情況，從而更為科學(xué)的評估起重船舶的作業(yè)安*性。