本文關(guān)鍵詞：北極航道船舶與浮冰碰撞研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,北極航道開通給國際海運(yùn)業(yè)帶來巨大的機(jī)遇,同時(shí)也帶來了一定的風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)。船舶在北極航行時(shí)往往會遇到和浮冰碰撞的問題。船舶碰撞造成的后果往往是非常巨大的�；诖芭鲎驳陌踩钥紤],本文主要研究了船舶和浮冰碰撞的主要影響因素。并且以16萬噸級原油船為研究對象,利用通用有限元軟件ANSYS建立有限元模型和顯式動力分析軟件LS-DYNA來模擬仿真碰撞過程,分析了不同碰撞速度、不同浮冰的厚度、不同碰撞角度以及不同摩擦系數(shù)等因素對碰撞過程的影響。本文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面。 首先,本文簡要分析了論文研究的背景和意義以及國內(nèi)外關(guān)于船舶與浮冰碰撞問題的研究現(xiàn)狀。 其次,本文研究了船舶和浮冰碰撞有關(guān)的有限元理論基礎(chǔ)知識,以及船舶和浮冰碰撞的相關(guān)材料模型和失效準(zhǔn)則。 再次,研究了船舶和浮冰碰撞的理論,運(yùn)用ANSYS軟件建立了分析模型,并且用LS-DYNA軟件進(jìn)行了模擬仿真,得到碰撞力、結(jié)構(gòu)變形、結(jié)構(gòu)吸能等結(jié)果。 最后,對數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié),并且分析了本文工作的不足之處,展望了未來的工作。
【關(guān)鍵詞】：船舶 碰撞 浮冰 有限元法 LS-DYNA
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U661;U676.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 論文研究的背景和意義9-11
• 1.2 船舶碰撞概述11-12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 本文研究內(nèi)容14-15
• 2 有限元基本理論15-33
• 2.1 有限元方法介紹15
• 2.2 有限元方法的發(fā)展過程15-17
• 2.3 LS-DYNA軟件簡介17-21
• 2.3.1 LS-DYNA的功能17
• 2.3.2 LS-DYNA算法基礎(chǔ)17-20
• 2.3.3 沙漏控制20-21
• 2.4 顯式分析理論21-24
• 2.4.1 非線性分析基礎(chǔ)21-22
• 2.4.2 顯式積分22
• 2.4.3 顯式積分求解方法22-24
• 2.5 接觸-碰撞24-25
• 2.5.1 接觸方式24
• 2.5.2 接觸碰撞的基本算法24-25
• 2.6 相關(guān)的材料模型和失效準(zhǔn)則25-29
• 2.6.1 線彈性材料模型25-26
• 2.6.2 剛體模型26
• 2.6.3 彈塑性流動材料模型26-27
• 2.6.4 材料應(yīng)變率敏感性對結(jié)構(gòu)碰撞性能的影響27-28
• 2.6.5 材料的失效準(zhǔn)則28-29
• 2.7 彈塑性材料的特性描述29-33
• 2.7.1 屈服準(zhǔn)則29-31
• 2.7.2 流動準(zhǔn)則31
• 2.7.3 強(qiáng)化法則31-33
• 3 船舶與浮冰碰撞的解析法和有限元法33-53
• 3.1 船舶和浮冰碰撞的解析法33-41
• 3.2 船舶與浮冰碰撞的一般有限元方程41-42
• 3.3 船舶和浮冰碰撞常見的數(shù)值仿真方法42-46
• 3.3.1 流固耦合法42-43
• 3.3.2 附加水質(zhì)量法43-44
• 3.3.3 等效船體梁法44-46
• 3.4 有限元模型的建立46-53
• 3.4.1 船舶模型46-48
• 3.4.2 浮冰模型48-50
• 3.4.3 整體模型50
• 3.4.4 有限元模型的網(wǎng)格劃分50-51
• 3.4.5 最小時(shí)間步長處理51-52
• 3.4.6 生成PART52
• 3.4.7 K文件處理52
• 3.4.8 結(jié)果輸出52-53
• 4 碰撞結(jié)果分析53-83
• 4.1 初始撞擊速度的影響53-57
• 4.1.1 碰撞方案53
• 4.1.2 碰撞力53-56
• 4.1.3 結(jié)構(gòu)吸能56-57
• 4.1.4 浮冰損傷變形57
• 4.2 浮冰厚度的影響57-62
• 4.2.1 碰撞方案57-58
• 4.2.2 碰撞力58-61
• 4.2.3 結(jié)構(gòu)吸能61-62
• 4.2.4 浮冰損傷變形62
• 4.3 碰撞角度的影響62-67
• 4.3.1 浮冰傾斜方案62-63
• 4.3.2 碰撞力63-66
• 4.3.3 結(jié)構(gòu)吸能66-67
• 4.3.4 浮冰損傷變形67
• 4.4 摩擦系數(shù)的影響67-73
• 4.4.1 碰撞方案67-68
• 4.4.2 碰撞力68-71
• 4.4.3 結(jié)構(gòu)吸能71-72
• 4.4.4 浮冰損傷變形72-73
• 4.5 浮冰轉(zhuǎn)動的影響73-77
• 4.5.1 碰撞方案73-74
• 4.5.2 碰撞力74-76
• 4.5.3 結(jié)構(gòu)吸能76
• 4.5.4 浮冰損傷變形76-77
• 4.6 碰撞角度的影響77-81
• 4.6.1 碰撞方案77
• 4.6.2 碰撞力77-80
• 4.6.3 結(jié)構(gòu)吸能80-81
• 4.6.4 浮冰損傷變形81
• 4.7 構(gòu)件的吸能情況81-83
• 結(jié)論83-85
• 參考文獻(xiàn)85-87
• 讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況87-88
• 致謝88-89

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