在模型冰中进行硬件在循环中的实验,用于分析海上结构的冰引起的振动

科学领域:

• 海洋工程 海洋工程
• 机械工程 机械工程
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 在动态冰荷载下分析海上结构的传统方法面临由于设施容量和几何缩小挑战的限制.
• 了解海上结构在冰冷环境中的行为对于安全和设计优化至关重要.
• 现有的技术难以准确模拟结构和冰之间的复杂相互作用.

研究的目的:

• 研究Hardware-in-the-Loop (HiL) 技术在分析海上结构的模型冰实验中的适用性和性能.
• 克服传统方法在模拟具有低自然频率的结构上的动态冰载荷方面的局限性.
• 为了提高对混合测试技术的理解,在模型冰体实验的背景下.

主要方法:

• 在模型冰 (HiLI) 中进行了204次硬件在循环模拟.
• 多种参数包括数值结构模型,物理原型,测量系统和冰类型.
• 使用临界延迟的实验识别和分析稳定性标准分析了系统稳定性.

主要成果:

• HiLI技术表现出强大的行为和良好的性能,延迟和错误指标的变化最小.
• 系统性能受到温暖模型冰 (降低信号噪声比) 和适应恶劣条件 (系统不稳定性) 的扩展的负面影响.
• 恶劣条件测试中的不稳定性与数值模型刚度降低有关,以满足缩放要求.
• 原型与冰之间的物理接触由于系统合和自身频率增加,提高了HiLI的性能.

结论:

• 硬件在循环 (HiL) 技术是一种可行的和有效的混合测试方法,用于在海上结构上的模型冰实验.
• 要确保HiLI的稳定性和准确性,必须仔细考虑缩放,冰状况和系统参数.
• 物理原型与冰之间的合效应可以提高系统性能,需要进一步研究.