在當(dāng)前時代,全球經(jīng)濟迅猛發(fā)展,國與國之間經(jīng)濟往來密切,航運業(yè)在全球商業(yè)往來中起到了重要的支撐作用。遠洋船舶數(shù)量增多,航速加快,但與之同時海上交通事故頻發(fā),碰撞造成船舶結(jié)構(gòu)破損、貨物損壞泄漏、環(huán)境污染級人員傷亡等嚴(yán)重后果,所以對船舶碰撞區(qū)域結(jié)構(gòu)損傷的研究至關(guān)重要,同時為海事調(diào)查中證據(jù)的收集及海事糾紛的解決提供比較可靠的依據(jù)。 船舶的碰撞過程是一個在巨大的碰撞載荷下復(fù)雜的非線性響應(yīng)過程,碰撞過程中,船舶的內(nèi)外部構(gòu)件都發(fā)生了巨大的形變和破裂,除此之外,外部因素對碰撞區(qū)域的結(jié)構(gòu)損傷也有很大的影響,比如撞擊兩船的運動狀態(tài),撞擊位置,以及在發(fā)生碰撞時,附近水域的風(fēng)、浪、流等的變化情況。 現(xiàn)階段,對船舶碰撞的研究成為全球相關(guān)學(xué)者研究的熱點之一,從1959年Minorsky發(fā)表于《Journal of Ship Research》上的研究論文,開創(chuàng)了船舶碰撞學(xué)研究先河,到現(xiàn)在包括經(jīng)驗方法、簡化解析方法、實驗方法和有限元仿真方法在內(nèi)的多種研究方法已應(yīng)用于船舶碰撞領(lǐng)域的研究中。 本文基于ANSYS/LS-DYNA工程軟件的二次開發(fā)利用,以10萬噸油輪撞擊15萬噸油輪為例,建立非線性有限元碰撞模型...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 選題背景及研究對象
    1.2 國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢
        1.2.1 船舶碰撞的研究方法
        1.2.2 船舶碰撞研究趨勢
    1.3 現(xiàn)階段海事調(diào)查中的依據(jù)及手段
    1.4 論文主要研究的內(nèi)容
第2章 非線性有限元方法的基本理論
    2.1 有限元法的分類
        2.1.1 非線性有限元問題的類型
        2.1.2 非線性有限元分析的基本問題
    2.2 非線性有限元控制方程
    2.3 顯式有限元求解方法
        2.3.1 顯式算法與隱式算法
        2.3.2 碰撞運動方程的建立
        2.3.3 顯式中心差分法
        2.3.4 時間步長的控制
    2.4 碰撞仿真中的沙漏控制技術(shù)
        2.4.1 簡化積分單元
        2.4.2 沙漏控制技術(shù)
    2.5 碰撞仿真中的材料模型選用
        2.5.1 與應(yīng)變率相關(guān)的材料模型舉例
    2.6 船舶碰撞仿真中接觸面問題
        2.6.1 船舶碰撞仿真中的接觸面算法
        2.6.2 定義接觸面中需要注意的問題
第3章 船舶碰撞的有限元仿真分析
    3.1 流固耦合法
    3.2 附加水質(zhì)量法
        3.2.1 橫漂運動的附加水質(zhì)量
        3.2.2 進退運動的附加水質(zhì)量
    3.3 等效船體梁法
    3.4 各個方法的特征
第4章 船舶碰撞模型的建立
    4.1 非線性有限元軟件ANSYS/LS-DYNA簡介
    4.2 設(shè)計碰撞情景
    4.3 參數(shù)定義
        4.3.1 單元類型及實常數(shù)的定義
        4.3.2 材料模型定義
    4.4 船模質(zhì)量分配及附加質(zhì)量密度的確定
    4.5 模型中網(wǎng)格的劃分
    4.6 船舶碰撞有限元模型
第5章 碰撞區(qū)域仿真計算及結(jié)果分析
    5.1 碰撞區(qū)域損傷及應(yīng)力變化
    5.2 設(shè)計仿真計算方案及計算結(jié)果
    5.3 仿真計算結(jié)果分析
        5.3.1 撞擊船初始速度對碰撞區(qū)域損傷的影響
        5.3.2 撞擊位置對碰撞區(qū)域損傷的影響
        5.3.3 被撞船速度對碰撞區(qū)域損傷的影響
第6章 仿真技術(shù)在海事調(diào)查中應(yīng)用的探究
    6.1 現(xiàn)階段海事調(diào)查的取證方法
    6.2 仿真技術(shù)在海事調(diào)查中應(yīng)用的探究
結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
研究生履歷



本文編號：4040296