本文關(guān)鍵詞：船體桁材在碰撞與擱淺中的結(jié)構(gòu)變形機(jī)理及FPSO舷側(cè)結(jié)構(gòu)抗撞性能研究

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【摘要】：船舶碰撞和擱淺是船舶與海洋結(jié)構(gòu)物安全的重要影響因素,此類事故的發(fā)生可能導(dǎo)致人員傷亡,經(jīng)濟(jì)損失以及環(huán)境污染等嚴(yán)重后果。在船體結(jié)構(gòu)中,包括船底縱桁、船底肋板、船側(cè)強(qiáng)肋框和船側(cè)縱桁等在內(nèi)的船體桁材構(gòu)件是船體結(jié)構(gòu)的重要組成部分,在船舶碰撞和擱淺中能夠吸收大量的撞擊能量,體現(xiàn)出較強(qiáng)的抗撞性。因而船體桁材在碰撞和擱淺中的結(jié)構(gòu)變形機(jī)理研究具有重要的意義。本文主要采用解析計(jì)算方法以及非線性有限元數(shù)值仿真方法,對(duì)船體桁材在碰撞與擱淺中的結(jié)構(gòu)變形機(jī)理及FPSO舷側(cè)結(jié)構(gòu)抗撞性進(jìn)行了研究,具體內(nèi)容包括:1.對(duì)船舶碰撞和擱淺內(nèi)部機(jī)理問題的研究方法進(jìn)行了介紹,特別對(duì)解析計(jì)算方法原理進(jìn)行重點(diǎn)介紹,并對(duì)船舶碰撞和擱淺內(nèi)部機(jī)理研究的現(xiàn)狀進(jìn)行闡述。2.研究船體桁材在碰撞和擱淺過程中的結(jié)構(gòu)變形模態(tài)。通過解析分析方法,獲得船體桁材構(gòu)件受面內(nèi)點(diǎn)載荷作用時(shí)的變形阻力和變形能計(jì)算公式,并通過已有試驗(yàn)及數(shù)值仿真進(jìn)行驗(yàn)證。3.運(yùn)用解析計(jì)算方法對(duì)船底肋板構(gòu)件在臺(tái)型礁石上滑移擱淺時(shí)的變形機(jī)理進(jìn)行研究,得到其結(jié)構(gòu)變性能和變形阻力的解析計(jì)算公式,并通過數(shù)值仿真進(jìn)行驗(yàn)證。4.針對(duì)剛性球鼻艏撞擊FPSO舷側(cè)結(jié)構(gòu)的碰撞場景,提出一套適用于FPSO舷側(cè)結(jié)構(gòu)抗撞性計(jì)算的解析計(jì)算方法,并通過數(shù)值仿真進(jìn)行驗(yàn)證。本文研究內(nèi)容對(duì)于船舶碰撞和擱淺過程中船體結(jié)構(gòu)損傷的快速預(yù)報(bào)及船舶初始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中船體抗撞性設(shè)計(jì)具有一定的參考意義。
【關(guān)鍵詞】：船舶碰撞和擱淺 變形機(jī)理 桁材 FPSO 解析計(jì)算方法 數(shù)值仿真
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U661.4
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 研究背景及意義9-12
• 1.2 船舶碰撞與擱淺研究方法及現(xiàn)狀12-17
• 1.3 本文的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)17-19
• 1.3.1 本文的主要工作17-18
• 1.3.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)18-19
• 第2章 解析計(jì)算方法及非線性有限元數(shù)值仿真方法原理19-26
• 2.1 引言19
• 2.2 解析計(jì)算方法基本原理19-23
• 2.3 非線性有限元數(shù)值仿真方法基本特點(diǎn)及LS-DYNA簡介23-25
• 2.3.1 有限元特點(diǎn)23-24
• 2.3.2 LS-DYNA軟件簡介及計(jì)算中注意問題24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 船體桁材在碰撞和擱淺過程中的變形機(jī)理研究26-49
• 3.1 引言26-29
• 3.2 非線性有限元數(shù)值仿真29-34
• 3.3 新的桁材面內(nèi)受壓變形機(jī)理34-41
• 3.3.1 第一個(gè)褶皺的形成36-39
• 3.3.2 后續(xù)褶皺的形成39-41
• 3.4 驗(yàn)證41-48
• 3.4.1 試驗(yàn)驗(yàn)證41-43
• 3.4.2 數(shù)值仿真驗(yàn)證43-46
• 3.4.3 討論46-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 第4章 船底肋板在臺(tái)型礁石上擱淺時(shí)的變形機(jī)理研究49-63
• 4.1 引言49-51
• 4.2 問題描述51-53
• 4.3 新的肋板變形模式53-57
• 4.4 非線性數(shù)值仿真方法驗(yàn)證57-62
• 4.4.1 數(shù)值仿真57-60
• 4.4.2 結(jié)果比較60-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 第5章 FPSO舷側(cè)結(jié)構(gòu)抗撞性研究63-93
• 5.1 引言63-66
• 5.2 主要構(gòu)件的變形模式66-73
• 5.2.1 板的面外垂直受壓模型66-68
• 5.2.2 板的穿透模型68-69
• 5.2.3 板的面內(nèi)受壓模型69
• 5.2.4 板的面內(nèi)撕裂模型69-71
• 5.2.5 十字構(gòu)件軸向受壓模型71-73
• 5.3 板的穿透模型的改進(jìn)73-74
• 5.4 新的解析計(jì)算方法74-87
• 5.4.1 基本假定74-76
• 5.4.2 解析計(jì)算方法的步驟76-87
• 5.5 驗(yàn)證87-91
• 5.6 本章小結(jié)91-93
• 第6章 總結(jié)與展望93-95
• 6.1 本文研究工作總結(jié)93-94
• 6.2 未來研究工作展望94-95
• 參考文獻(xiàn)95-99
• 致謝99-100
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文100-102

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 王廣戈;關(guān)于船體桁材開口問題及其有關(guān)規(guī)定的探討[J];造船技術(shù);1983年05期

2 王勛;楊平;;船體桁材開口后的強(qiáng)度與屈曲分析[J];船海工程;2010年03期

3 陳伯真,唐鳳泉;艙壁水平桁材的側(cè)向穩(wěn)定性[J];中國造船;1983年03期

4 ;[J];;年期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 高振國;船體桁材在碰撞與擱淺中的結(jié)構(gòu)變形機(jī)理及FPSO舷側(cè)結(jié)構(gòu)抗撞性能研究[D];上海交通大學(xué);2015年

2 王勛;船體桁材開孔后的強(qiáng)度和穩(wěn)定性研究[D];武漢理工大學(xué);2009年

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本文編號(hào)：972369