本文關(guān)鍵詞：內(nèi)河小型LNG船舶碰撞結(jié)構(gòu)損傷數(shù)值研究

  更多相關(guān)文章： 船舶碰撞 結(jié)構(gòu)損傷 數(shù)值分析 回歸分析

【摘要】：船舶碰撞是船舶在水上運(yùn)輸過程中經(jīng)常遇到的事故之一,是指船舶在水上發(fā)生接觸造成的損害事故。該類事故通常會引起船殼破裂、環(huán)境污染以及人員傷亡等后果。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計,船舶碰撞在水上交通事故中所占比例最大。近年來,隨著航運(yùn)業(yè)的迅猛發(fā)展,水上交通日益繁忙,船舶碰撞事故的影響越來越大,特別是對于國內(nèi)逐漸開始發(fā)展的內(nèi)河小型LNG船來說,船舶碰撞事故后果極為嚴(yán)重。因此,對船舶碰撞問題開展研究具有重要的意義,不僅有利于保護(hù)環(huán)境和生命安全,還可以為船舶航速的限制提供一定的理論依據(jù)。由于船舶在碰撞過程中存在結(jié)構(gòu)大變形等非線性現(xiàn)象,導(dǎo)致相關(guān)研究十分復(fù)雜。目前隨著科技的快速發(fā)展,越來越多的研究人員開始使用有限元法對船舶碰撞問題進(jìn)行數(shù)值模擬研究。因此,本文在前人的研究基礎(chǔ)之上,利用有限元分析軟件ANSYS/LS-DYNA對船舶在碰撞過程中的結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行研究。本文首先對船舶碰撞的概念、研究背景、研究意義以及現(xiàn)有的研究方法進(jìn)行了簡單的總結(jié),并對選定的船舶碰撞數(shù)值研究方法及其基本理論做了介紹,接下來對本文采用的船舶碰撞數(shù)值建模過程做了具體介紹,之后針對本文研究對象確定目標(biāo)船舶,建立了船舶碰撞的幾何模型,并對其進(jìn)行了網(wǎng)格劃分、求解參數(shù)的設(shè)置以及輸出結(jié)果的定義。在完成上述工作后,本文按照均勻設(shè)計實驗方案進(jìn)行了一系列的有限元計算,并將計算得到的數(shù)值結(jié)果導(dǎo)入后處理軟件LS-Prepost中,得到了包括船舶結(jié)構(gòu)的應(yīng)變圖、應(yīng)力圖以及能量變化曲線等在內(nèi)的結(jié)果,在對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析之后,得到具有指導(dǎo)意義的船舶碰撞事故后果關(guān)系公式以及相關(guān)結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】：船舶碰撞 結(jié)構(gòu)損傷 數(shù)值分析 回歸分析
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U661.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-12
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.1.1 研究背景9
• 1.1.2 研究意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容11-12
• 第2章 船舶碰撞數(shù)值研究方法及理論基礎(chǔ)12-20
• 2.1 現(xiàn)有的船舶碰撞數(shù)值研究方法12-13
• 2.1.1 流固耦合法12
• 2.1.2 等效船體梁法12-13
• 2.1.3 附加水質(zhì)量法13
• 2.2 船舶碰撞數(shù)值研究方法的選取13-14
• 2.3 ANSYS/LS-DYNA有限元分析的理論基礎(chǔ)14-19
• 2.3.1 有限元的發(fā)展及應(yīng)用介紹14
• 2.3.2 ANSYS/LS-DYNA的介紹14
• 2.3.3 LS-DYNA理論基礎(chǔ)14-18
• 2.3.4 材料模型及失效準(zhǔn)則18-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第3章 小型LNG船舶碰撞數(shù)值建模20-28
• 3.1 幾何模型的建立20-24
• 3.1.1 參數(shù)的定義20-21
• 3.1.2 模型簡化21
• 3.1.3 實體模型的建立21-24
• 3.2 模型的導(dǎo)入和前處理24-26
• 3.2.1 幾何模型的導(dǎo)入24-25
• 3.2.2 數(shù)值模型在WB中的前處理25-26
• 3.3 求解參數(shù)的設(shè)置26-27
• 3.4 數(shù)值計算及后處理27
• 3.5 本章小結(jié)27-28
• 第4章 內(nèi)河小型LNG船舶碰撞數(shù)值分析28-67
• 4.1 目標(biāo)船舶的選取28-29
• 4.1.1 撞擊船船型及噸位28-29
• 4.1.2 被撞船船型及噸位29
• 4.2 目標(biāo)船舶有限元模型的建立29-37
• 4.2.1 小型LNG船相關(guān)規(guī)范要求29-30
• 4.2.2 建模方法30-31
• 4.2.3 材料定義31-32
• 4.2.4 參數(shù)取值32-34
• 4.2.5 網(wǎng)格劃分34-35
• 4.2.6 船模概覽35-37
• 4.3 碰撞方案37-40
• 4.3.1 均勻設(shè)計實驗法38-39
• 4.3.2 本文實驗方案設(shè)計39-40
• 4.4 碰撞結(jié)果后處理40-59
• 4.4.1 3wt散貨船撞擊2,000m~3LNG船(90°,5.5kn)41-50
• 4.4.2 3wt散貨船撞擊2,000m~3LNG船(90°,9kn)50-58
• 4.4.3 后處理結(jié)果匯總58-59
• 4.5 碰撞結(jié)果分析及總結(jié)59-66
• 4.5.1 外殼破裂臨界速度60-61
• 4.5.2 內(nèi)殼破裂臨界速度61-62
• 4.5.3 均勻設(shè)計實驗數(shù)據(jù)處理62-64
• 4.5.4 內(nèi)外殼破裂臨界速度與撞擊船、被撞船噸位的關(guān)系64-66
• 4.6 本章小結(jié)66-67
• 第5章 結(jié)論與展望67-70
• 5.1 結(jié)論67-69
• 5.1.1 規(guī)律總結(jié)67-68
• 5.1.2 結(jié)論公式68-69
• 5.2 展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 致謝74-75
• 作者簡介75

【相似文獻(xiàn)】

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