近年來隨著內(nèi)河航運(yùn)的發(fā)展,船舶與碼頭結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞的事件時有發(fā)生,對公共財(cái)產(chǎn)和人身安全造成了嚴(yán)重威脅,因此對船舶與碼頭結(jié)構(gòu)碰撞機(jī)理的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文利用ANSYS有限元軟件建立了詳細(xì)的船舶與碼頭靠船墩碰撞非線性有限元模型,并運(yùn)用LS-DYNA程序?qū)δＰ瓦M(jìn)行數(shù)值計(jì)算,對船舶-碼頭靠船墩碰撞受力機(jī)理、船舶撞擊力和靠船墩響應(yīng)等進(jìn)行了分析,并與規(guī)范計(jì)算值進(jìn)行了對比。論文主要內(nèi)容及結(jié)論如下:（1）利用ANSYS/LS-DYNA建立船舶-碼頭靠船墩碰撞數(shù)值模型,對比分析了不同墩身材料時計(jì)算結(jié)果的差異。當(dāng)靠船墩采用剛性或彈性材料模型時得到的撞擊力偏大,且碰撞速度越大,撞擊力峰值與實(shí)際情況間的差距越大,非線性混凝土材料模型能夠更加準(zhǔn)確地預(yù)測船舶撞擊力。（2）對船-墩碰撞模型模擬得到的撞擊力峰值受船舶載重和碰撞速度的影響情況進(jìn)行了比較和分析,當(dāng)撞擊速度較小時,撞擊力峰值隨船舶載重的增加,其值增加的較明顯,而對于碰撞速度為1.Om/s的情況,增加船舶載重對撞擊力峰值沒有顯著影響;對于較重的船舶而言,撞擊力峰值隨碰撞速度增大的速率相對要慢于輕載船舶;在本次研究考慮的載重范圍內(nèi),當(dāng)撞擊速度為1.Om... 

【文章來源】：長沙理工大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 船舶碰撞理論的發(fā)展
        1.2.2 船舶碰撞計(jì)算方法的發(fā)展
    1.3 研究存在的不足
    1.4 主要研究內(nèi)容
第二章 船舶碰撞靠船墩有限元方法
    2.1 ANSYS/LS-DYNA概述
        2.1.1 ANSYS/LS-DYNA的發(fā)展過程及應(yīng)用領(lǐng)域
        2.1.2 ANSYS/LS-DYNA的功能特點(diǎn)
        2.1.3 ANSYS/LS-DYNA的計(jì)算流程
    2.2 LS-DYNA基本算法
    2.3 接觸-碰撞的數(shù)值計(jì)算方法
        2.3.1 接觸-碰撞算法概述
        2.3.2 接觸-碰撞算法基本原理
        2.3.3 接觸-碰撞算法的有限元實(shí)現(xiàn)
        2.3.4 接觸類型
    2.4 特殊求解控制技術(shù)
        2.4.1 沙漏控制技術(shù)
        2.4.2 質(zhì)量縮放
    2.5 本章小結(jié)
第三章 船-墩碰撞數(shù)值模擬與分析
    3.1 船-墩碰撞有限元建模及驗(yàn)證
        3.1.1 船舶非線性有限元模型
        3.1.2 碼頭靠船墩有限元模型
        3.1.3 非線性混凝土材料模型
        3.1.4 接觸設(shè)置及沙漏控制
        3.1.5 附加水體質(zhì)量
        3.1.6 船-墩碰撞數(shù)值模型驗(yàn)證
    3.2 墩身材料對船墩碰撞特性影響分析
    3.3 船舶載重和碰撞速度對船墩碰撞特性影響分析
        3.3.1 船舶載重對船墩碰撞特性影響分析
        3.3.2 碰撞速度對船墩碰撞特性影響分析
        3.3.3 船舶載重和碰撞速度對撞擊力峰值的影響規(guī)律
    3.4 本章小結(jié)
第四章 船-護(hù)舷-墩碰撞數(shù)值模擬及分析
    4.1 船-護(hù)舷-墩碰撞有限元模擬
    4.2 橡膠護(hù)舷對船墩碰撞特性的影響分析
        4.2.1 撞擊力及墩頂位移分析
        4.2.2 靠船墩應(yīng)力及損傷分析
        4.2.3 系統(tǒng)能量分析
    4.3 橡膠護(hù)舷型式對船墩碰撞特性的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 船-護(hù)舷-墩模型碰撞條件影響研究
    5.1 船舶載重和碰撞速度對船墩碰撞的影響
        5.1.1 船舶載重對船墩碰撞的影響
        5.1.2 撞擊速度對船墩碰撞的影響
        5.1.3 船舶載重和碰撞速度對撞擊力峰值的影響規(guī)律
    5.2 碰撞位置對船墩碰撞的影響
    5.3 碰撞角度對船墩碰撞的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 兩種碰撞模型的對比以及與規(guī)范值的比較
    6.1 船-墩碰撞數(shù)值模擬與規(guī)范值的比較分析
    6.2 船-墩碰撞模型與船-護(hù)舷-墩碰撞模型比較分析
    6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[4]高樁框架式碼頭在船舶撞擊作用下動力響應(yīng)分析[D]. 任啟江.長沙理工大學(xué) 2011
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本文編號：3204223