Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật phân tích hình ảnh để đo biến dạng chuyển vị của tấm kết cấu hàng hải khi chịu tải va đập
Tóm tắt: 119
| 
PDF: 57 
##plugins.themes.academic_pro.article.main##
Author
Từ khóa:
Tấm nhôm AA 5083
phân tích hình ảnh kỹ thuật số
mô phỏng số
biến dạng dư
tải va đập lặp lại
Tóm tắt
Nhờ tiến bộ kỹ thuật số, phương pháp đo không tiếp xúc đã được phát triển nhằm thay thế cách đo tiếp xúc thông thường. Phương pháp này có lợi thế đáng kể như chi phí thấp, dễ vận hành và linh hoạt, nhờ đó dữ liệu biến dạng chuyển vị có thể thu được từ video ghi lại sự dịch chuyển kết cấu khi chịu lực tác động. Nghiên cứu này xây dựng một phương pháp đo không tiếp xúc để theo dõi biến dạng của tấm kết cấu hàng hải bị va đập. Để kiểm chứng, các thí nghiệm và mô phỏng số đã được thực hiện. Kết quả cho thấy, giá trị đo không tiếp xúc về biến dạng dư và biến dạng lớn nhất lệch so với giá trị thu được từ phương pháp mô phỏng số khá nhỏ, lần lượt 0,4% và 3,8%, và sự khác nhau là 0,1% với biến dạng dư thu được bằng đo thủ công. Phương pháp đề xuất có thể theo dõi quá trình biến dạng của tấm kết cấu khi bị va đập, từ đó có thể giúp đánh giá an toàn kết cấu trong quá trình khai thác.
Tài liệu tham khảo
-
[1] L. S. Sutherland and C. Guedes Soares, “Impact behaviour of GRP, aluminium and steel plates”, in Proceedings of 2nd International Conference on Marine Structures-Analysis and Design of Marine Structures, Taylor & Francis, Lisbon, Portugal, 2009, pp. 293–300. doi: 10.13140/RG.2.1.1020.2327
[2] J. Liu and N. Jones, “Experimental investigation of clamped beams struck transversely by a mass”, International Journal of Impact Engineering, vol. 6, no. 4, pp. 303-335, 1987. https://doi.org/10.1016/0734-743X(87)90097-2
[3] M. Langseth and P. K. Larsen, “Dropped objects' plugging capacity of aluminium alloy plates”, International Journal of Impact Engineering, vol. 15, no. 3, pp. 225-241, 1994. https://doi.org/10.1016/S0734-743X(05)80015-6
[4] L. Zhu, “Stress and strain analysis of plates subjected to transverse wedge impact”, The Journal of Strain Analysis for Engineering Design, vol. 31, no. 1, pp. 1-7, 1994. https://doi.org/10.1243/03093247V311001.
[5] N. Jones and J. K. Paik, “Impact perforation of aluminium alloy plates”, International Journal of Impact Engineering, vol. 48, pp. 46-53, 2012. https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2011.05.007
[6] R. Villavicencio, L. Sutherland, and C. Guedes Soares, “Numerical simulation of transversely impacted, clamped circular aluminium plates”, Ships and Offshore Structures, vol. 7, no. 1, pp. 31-45, 2012. https://doi.org/10.1080/17445302.2010.548122
[7] R. Villavicencio, and C. Guedes Soares, “On the failure criterion of aluminum and steel plates subjected to low-velocity impact by a spherical indenter”, International Journal of Mechanical Sciences, vol. 80, pp. 1-15, 2014. https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2013.12.015
[8] L. Y. Qian, G. Fang, P. Zeng, and Q. Wang, “Experimental and numerical investigations into the ductile fracture during the forming of flat-rolled 5083-O aluminum alloy sheet”, Journal of Materials Processing Technology, vol. 220, pp. 264-275, 2015. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2015.01.031
[9] D. Morin, B. L. Kaarstad, B. Skajaa, O. S. Hopperstad, and M. Langseth, “Testing and modelling of stiffened aluminium panels subjected to quasi-static and low-velocity impact loading”, International Journal of Mechanical Sciences, vol. 110, pp. 97-111, 2017. https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2017.03.002
[10] F. Duan, J. Liu, G. Wang, and Z. L. Yu, “Dynamic behavior of aluminum alloy plates with surface cracks subjected to repeated impacts”, Ships and Offshore Structues, vol. 14, no. 5, pp. 478-491, 2019. https://doi.org/10.1080/17445302.2018.1507088
[11] D. D. Truong, H. K. Shin, and S.-R. Cho, “Permanent set evolution of aluminium-alloy plates due to repeated impulsive pressure loadings induced by slamming”, Journal of Marine Science and Technology, vol. 23, pp. 580-595, 2018. https://doi.org/10.1007/s00773-017-0494-2
[12] D. D. Truong and N. A. V. Le, “Dynamic response of aluminum-alloy plates subjected to repeated impacts”, in Proceedings of the International Conference on Engineering Research and Applications, Springer, Thai Nguyen, Vietnam, 2022, pp. 365-374. https://doi.org/10.1007/978-3-030-92574-1_37
[13] D. D. Truong, T. K. Dang, T. L. Vo, and V. L. Dau, “Effects of impact location on the dynamic response of repeatedly impacted aluminum alloy plates”, Journal of Fisheries Science and Technology, vol. 1, pp. 134-141, 2024. https://doi.org/10.53818/jfst.01.2024.244
[14] S.-R. Cho, D. D.Truong, and H. K. Shin, “Repeated lateral impacts on steel beams at room and sub-zero temperatures”, International Journal of Impact Engineering, vol. 72, pp. 75-84, 2014. https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2014.05.010
[15] S.-R. Cho, D. D. Truong, and H. K. Shin, “Response of low temperature steel beams subjected to single and repeated lateral impacts”, International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering, vol. 10, no. 6, pp. 670-682, 2018. https://doi.org/10.1016/j.ijnaoe.2017.10.002
[16] S.-R. Cho, D. D.Truong, and H. K.Shin, “Repeated lateral impacts on steel grillage structures at room and sub-zero temperatures”, International Journal of Impact Engineering, vol. 113, pp. 40-53, 2018. https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2017.11.007
[17] K. L. Guo, L. Zhu, Y. G. Li, T. X. Yu, A. Shenoi, and Q. Zhou, “Experimental investigation on the dynamic behaviour of aluminum foam sandwich plate under repeated impacts”, Composite Structures, vol. 200, pp. 298-305, 2018. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2018.05.148
[18] Y. Zhang, Y. G. Li, K. L. Guo, and L. Zhu, “Dynamic mechanical behaviour and energy absorption of aluminium honeycomb sandwich panels under repeated impact loads”, Ocean Engineering, vol. 219, pp. 108344, 2021. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2020.108344
[19] H. H. Nassif, M. Gindy, and J. Davis, “Comparison of laser Doppler vibrometer with contact sensors for monitoring bridge deflection and vibration”, NDT & E International, vol. 38, no. 3, pp. 213–218, 2005. https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2004.06.012
[20] C. Gentile, “Deflection measurement on vibrating stay cables by non-contact microwave interferometer”, NDT & E International, vol. 43, no. 3, pp. 231–240, 2010. https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2009.11.007
[21] Y. Tian, J. Zhang, and S. Yu, “Vision-based structural scaling factor and flexibility identification through mobile impact testing”, Mechanical Systems and Signal Processing, vol. 122, pp. 387-402, 2019. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2018.12.029
[22] D. Feng and M. Q. Feng, “Computer vision for SHM of civil infrastructure: From dynamic response measurement to damage detection – A review”, Engineering Structures, vol. 156, pp. 105-117, 2018. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2017.11.018
[23] D. Feng, M. Feng, E. Ozer, and Y. Fukuda, “A vision-based sensor for noncontact structural displacement measurement”, Sensors, vol. 15, pp. 16557-16575, 2015. https://doi.org/10.3390/s150716557
[24] Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials, ASTM E8/E8M-16a. ASTM International, West Conshohocken, PA, 2016.
[25] B. C. Seo, D. D. Truong, S.-R. Cho, D. J. Kim, S. K. Park, and H. K. Shin, “A study on accumulated damage of steel wedges with dead-rise 10 degree due to slamming loads”, International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering, vol. 10, pp. 520-528, 2018. https://doi.org/10.1016/j.ijnaoe.2018.03.001
[26] V.-V. Huynh, S.-R. Cho, X.-P. Dang, and D. D. Truong, “Practical formula for predicting the residual deflection evolution of steel plates subjected to repeated impacts”, Journal of Marine Science and Engineering, vol. 12, no. 6, 956, 2024. https://doi.org/10.3390/jmse12060956
[27] S.-R. Cho, D. N. C. Le, J.-H. Jeong, P. A. Frieze, and H.-K. Shin, “Development of simple design-oriented procedure for predicting the collision damage of FPSO caisson protection structures”, Ocean Engineering, vol. 142, pp. 458-469, 2017. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2017.07.036
Xem thêm
##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##
Đã Xuất bản
Sep 30, 2025
Download
Cách trích dẫn
Dũng, T. Đắc, D. V. Quốc, V. T. Lợi, T. N. M. Tiến, và T. T. Chung. “Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật phân tích hình ảnh để đo biến dạng chuyển vị của tấm kết cấu hàng hải Khi chịu tải Va đập”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 23, số p.h 9A, Tháng Chín 2025, tr 36-41, doi:10.31130/ud-jst.2025.23(9A).116.
