O forjamento de leme marinho é frequentemente submetido à ação de cargas de impacto durante a operação como uma parte fundamental do navio. A carga de impacto refere-se à carga aplicada rapidamente na peça forjada em um curto período de tempo. É caracterizada por um curto tempo de ação e altos picos de tensão. Este trabalho explorará o desempenho de peças forjadas de leme marinho submetidas a cargas de impacto.
Impacto da carga no forjamento do leme marinho
Distribuição de tensão: sob a carga de impacto, a distribuição de tensão dentro do leme marinho forjado muda drasticamente. As cargas de choque geram picos de tensão mais elevados e geram um maior gradiente de tensão no interior da peça forjada quando comparadas às cargas estáticas convencionais.
Deformação e dano: picos de alta tensão podem levar à deformação plástica da peça forjada ou até mesmo à ocorrência de áreas de concentração de tensão local. A ação de cargas de impacto por longos períodos pode levar ao acúmulo de danos por fadiga nas peças forjadas, reduzindo sua integridade estrutural e vida útil.
Resposta dinâmica: sob a carga de impacto, os forjamentos marinhos do leme exibem características de resposta dinâmica óbvias. As peças forjadas apresentam grandes diferenças na resposta a diferentes velocidades e energias de impacto, o que afeta significativamente a sua estabilidade estrutural e propriedades funcionais.
Método de avaliação de desempenho de carga de impacto de forjamento de leme marinho
Método de teste: através do ambiente de impacto de simulação de laboratório, o forjamento marinho do leme é testado para obter os dados de desempenho do desempenho real sob a carga de impacto. O teste de impacto inclui o impacto da queda do martelo, o impacto do pêndulo e assim por diante. Pode simular a carga de impacto com formulários e energias diferentes.
Simulação numérica: utilizando métodos de simulação numérica, como a análise de elementos finitos (FEA), um modelo fino do leme marinho forjado é desenvolvido para simular o processo de resposta dinâmica sob cargas de impacto. Os resultados das simulações foram analisados para entender a distribuição de tensões, deformações e mecanismos de absorção de energia no interior da peça forjada.
Otimização e melhoria estrutural: de acordo com os resultados de testes e simulações, a estrutura do leme marinho forjado é otimizada e melhorada para melhorar o desempenho do seu desempenho sob carga de impacto. As medidas de otimização incluem a melhoria do desenho estrutural das peças forjadas, o ajuste da distribuição de materiais, a introdução de estruturas de amortecimento, etc.
Monitoramento de desempenho de serviço: durante a operação real do navio, o forjamento do leme marinho é monitorado em tempo real e seus dados de desempenho de desempenho sob a carga de impacto são registrados. A análise dos dados foi realizada para avaliar a resistência ao impacto, a evolução do dano e a confiabilidade das peças forjadas.
O desempenho do forjamento de leme marinho sob carga de impacto é um fator importante para a operação segura do navio. Para garantir a confiabilidade do forjamento do leme sob várias cargas de impacto, é necessário um conhecimento profundo da distribuição de tensões, características de deformação e dano e características de resposta dinâmica sob cargas de impacto. Através de simulações laboratoriais, simulações numéricas, otimização e melhoria estrutural, bem como monitoramento de desempenho de serviço, o desempenho do leme marinho forjado sob carga de impacto pode ser avaliado de forma abrangente, fornecendo um forte suporte para melhorar a segurança e confiabilidade do navio.
Olhando para o futuro, com o desenvolvimento da indústria naval e o progresso tecnológico, a pesquisa sobre o desempenho do leme marinho forjado sob carga de impacto será mais profunda e refinada. As futuras pesquisas podem se concentrar nos seguintes aspectos: desenvolver métodos de simulação numérica mais precisos e melhorar a precisão na previsão do desempenho de peças forjadas de leme marinho sob carga de impacto; Explorar novos materiais e processos resistentes ao impacto para melhorar a resistência ao impacto e a vida útil das peças forjadas; Melhorar a pesquisa e aplicação de tecnologia de monitoramento de barco real, realizar o monitoramento em tempo real e avaliação do desempenho do desempenho do leme marinho forjado sob carga de impacto. Estes estudos ajudarão a impulsionar os progressos científicos e tecnológicos na indústria naval e a melhorar a segurança e a economia dos navios.
