本文關(guān)鍵詞：艏部形狀對船—冰碰撞性能的影響研究

  更多相關(guān)文章： 船舶 碰撞 冰載荷 船艏形狀

【摘要】：渤海及黃海北部每年冬季都會出現(xiàn)大量海冰,其對海上船舶安全航行以及人員生命安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。冰情對海上航運業(yè)、漁業(yè)、石油開采業(yè)等活動造成了嚴(yán)重的破壞,給人們的經(jīng)濟(jì)帶來了極大的損失。由于環(huán)渤海地區(qū)的冰情是季節(jié)性的,并且具有很強(qiáng)的隨機(jī)性,因此在該區(qū)域航行的船舶一般均未采取破冰裝置。因此研究不同形狀船艏的破冰能力,對于在該區(qū)域航行的船舶具有一定的實際意義。本文應(yīng)用LS-DYNA有限元軟件模擬不同船艏形狀與冰排的碰撞場景,采用Lagrange格式中心差分算法計算了船—冰碰撞的大變形問題,探討船艏形狀的不同對船—冰碰撞過程的影響�；诒母飨蛲詮椥詳嗔涯Ｐ�,通過將該冰體材料模型在碰撞過程中計算得到的壓強(qiáng)—面積曲線與ISO-ALIE推薦曲線以及實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,有效地驗證了冰的材料模型和LS-DYNA軟件分析方法的可行性,該材料模型可應(yīng)用于船—冰碰撞的數(shù)值模擬計算。忽略船艏結(jié)構(gòu)的損傷變形,研究了船艏形狀的不同對其破冰能力的影響,分別以船艏的初速度和冰的厚度為變量,采用LS-DYNA非線性有限元軟件對不同船艏形狀與冰排碰撞問題展開數(shù)值模擬研究。分析比較了船艏的破冰距離、受到的冰載荷、動能變化量以及冰的變形能等,發(fā)現(xiàn)不同形狀船艏在相同工況下其破冰距離、受到的冰載荷以及能量變化有顯著的差異。最后考慮船艏的損傷變形,通過建立一個13000t級散裝貨船的簡化球鼻艏模型,以外板的厚度、強(qiáng)構(gòu)架的厚度、船艏的質(zhì)量為變量,分別從碰撞損傷變形、能量變化、碰撞力與破冰距離等方面研究船—冰碰撞的動力響應(yīng),定性地得出上述因素對船—冰碰撞的影響。本文的研究對于航行于季節(jié)性冰區(qū)的船舶具有一定的指導(dǎo)意義,為提高船舶抗冰載荷設(shè)計提供參考。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U661.4

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 廖彥波;聶建國;楊進(jìn);;雙圓夾層鋼管混凝土在鉆井隔水導(dǎo)管中的應(yīng)用[J];鋼結(jié)構(gòu);2008年12期

2 季春群;;淺�？贡Y(jié)構(gòu)物的設(shè)計探討[J];上海造船;1994年04期

3 宋安;盧海;汪震宇;趙輝;;斜面結(jié)構(gòu)上冰載荷的模型試驗與有限元分析[J];天津大學(xué)學(xué)報;2006年S1期

4 王林;劉星;;破冰船沖破冰層的有限元數(shù)值仿真研究[J];中國水運(下半月);2014年05期

5 ;[J];;年期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張建紅;魯曉兵;;冰載荷作用下海洋平臺桶基的離心模擬[A];2005年度海洋工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 駐滬記者 趙虎;DNV開發(fā)出冰載荷監(jiān)測系統(tǒng)[N];中國水運報;2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張運良;冰載荷的識別及冰激振動的實驗與數(shù)值模擬[D];大連理工大學(xué);2002年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 史江海;艏部形狀對船—冰碰撞性能的影響研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

2 蘇干;極地運輸船舶冰載荷及破冰結(jié)構(gòu)研究[D];江蘇科技大學(xué);2016年

3 張永達(dá);冰區(qū)船舶冰載荷及船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D];大連理工大學(xué);2014年

4 胡志寬;冰載荷下螺旋槳靜力分析及冰與槳碰撞動力響應(yīng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

5 徐棟;冰載荷作用下極區(qū)船舶強(qiáng)度校核研究[D];上海交通大學(xué);2014年

6 崔少敏;冰與結(jié)構(gòu)作用非同時破壞問題的數(shù)值模擬[D];天津大學(xué);2010年

7 汪震宇;斜坡結(jié)構(gòu)冰載荷的有限元分析和試驗研究[D];天津大學(xué);2006年

8 張淼溶;冰載荷作用下船體結(jié)構(gòu)抗碰撞擠壓性能研究[D];江蘇科技大學(xué);2014年

9 何菲菲;破冰船破冰載荷與破冰能力計算方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

，

本文編號：1246456