冰区散货船结构强度测试结果公布

——渤海海域航行安全获关键技术支撑

一、冰区航行的结构性挑战

我国渤海及黄海北部冬季海冰覆盖严重，冰层厚度可达20-50厘米，对船舶舷侧结构形成持续性挤压与冲击。历史数据显示，未经冰区加强的散货船在渤海航行时面临两大困境：一是船体局部应力易超材料屈服极限，导致舷侧板破裂（占冰区海损事故的50%7）；二是船检部门因结构安全争议限制非加强船舶冬季进入青岛以北海域

二、关键技术测试方法与核心发现

1. 整船有限元建模验证高应力区域

以82,000载重吨散货船为研究对象，依据《钢质海船入级规范》冰载荷算法，结合渤海实测冰厚数据，通过全船三维有限元模型（采用Patran/Nastran软件）模拟冰带区受力。测试结果显示：

舷侧冰带区及甲板骨架出现峰值应力，局部超345MPa（普通钢屈服强度）

冰载荷在时空分布上呈现强差异性，尤其在船首满载水线以上600mm区域应力集中显著

1. 材料升级的必要性

针对高应力区域，测试提出关键改进方案：

冰带外板厚度需增至船中部外板的1.25倍（上限25mm）

采用高强度钢替代普通钢，并增设中间肋骨支撑（间距≤500mm），将结构变形量控制在船舶长度/1200以内

1. 积冰动力效应模拟

通过分析海浪飞沫积冰运动模式，发现低航速+高风速组合下积冰量激增，导致船舶重心上移与稳性恶化。测试建议船舶以“小顶偏角航行”减少舷侧积冰，并验证了压载水线上下1000mm范围的加强结构可有效抵御动力冲击

三、渤海海域商业化应用前景

基于测试结论，我国船级社对冰区散货船提出新规范：

150米以上散货船需满足单舱进水工况下的总纵强度校核，确保冰载荷与破舱载荷双重安全性

渤海航线船舶推荐采用B级冰区加强（对应IC冰况），包括首柱板增厚10%、外板焊接工艺升级等

目前，已有14艘改装船舶完成试航，其冰带区应力降幅达40%，为冬季煤炭、铁矿砂运输提供可靠运力支撑。

四、鸣途电力：船舶电力系统测试专家

鸣途电力专注于船舶电力系统安全检测领域，提供发电机负载测试、配电设备稳定性验证等关键技术服务。其自主研发的测试系统支持触屏控制与远程监控，已应用于散货船、工程船等船型的电力保障，通过模拟极端工况（如低温启停、突变负载）确保船舶在冰区航行的电力冗余与应急响应能力。

测试意义：本次成果填补了我国冰区散货船结构安全评估空白，为设计、改装、监管提供统一标准。未来将拓展至极地航线船舶，推动绿色航运装备升级