目前,我國在建及已建跨江河海橋梁數(shù)量急劇增多,通航運(yùn)輸船舶也在不斷增加,無形中增加了船舶撞擊橋梁的風(fēng)險,對橋梁結(jié)構(gòu)而言存在著嚴(yán)重安全隱患。為盡可能降低船舶撞擊橋梁風(fēng)險,通常采用在橋墩上安裝防撞設(shè)施的方法,與此同時可以起到保護(hù)橋梁及船舶的雙重作用。針對現(xiàn)有的防船撞設(shè)施,組合套箱裝置的適用范圍較廣,在防船舶撞擊、水域要求、造價及施工等各方面的優(yōu)勢都較為突出。因此,本文提出了一種鋼-復(fù)合材料組合防撞套箱,并基于有限元數(shù)值仿真原理對該裝置進(jìn)行了防撞性能研究及結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)化設(shè)計。本文的主要研究工作如下:(1)采用有限元軟件PATRAN和LS-DYNA建立橋墩模型、1000DWT、2000DWT、3000DWT噸位船舶模型及鋼套箱、復(fù)合材料套箱、鋼-復(fù)合材料組合套箱防撞設(shè)施模型。(2)有限元數(shù)值模擬。采用1000DWT、2000DWT、3000DWT噸位的船舶以2m/s、3m/s、4m/s的速度分別正撞三種防撞套箱分析比較鋼-復(fù)合材料組合套箱防撞性能。計算結(jié)果顯示:對于三種防撞設(shè)施而言,在裝置防撞擊范圍內(nèi),不同噸位的船舶撞擊防撞設(shè)施,船舶噸位越大,撞擊力峰值折減越多,防撞性能越好;在三種防撞設(shè)施防...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 選題意義及研究背景
    1.2 船橋碰撞研究現(xiàn)狀
        1.2.1 船舶撞擊橋梁事故
        1.2.2 船橋碰撞理論研究現(xiàn)狀
        1.2.3 船橋碰撞試驗(yàn)研究現(xiàn)狀
        1.2.4 防船撞設(shè)施研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要內(nèi)容
第二章 船撞問題數(shù)值仿真的理論基礎(chǔ)
    2.1 前言
        2.1.1 數(shù)值仿真所用軟件介紹
        2.1.2 MSC.PATRAN程序介紹
        2.1.3 LS-DYNA程序介紹
    2.2 有限元數(shù)值模擬理論
        2.2.1 非線性有限元控制方程
        2.2.2 接觸類型及算法
        2.2.3 沙漏控制
    2.3 本章小結(jié)
第三章 船舶撞擊防撞設(shè)施有限元數(shù)值模擬
    3.1 防撞設(shè)施設(shè)計原則
    3.2 防撞方案
    3.3 有限元模型
        3.3.1 船舶模型建立
        3.3.2 橋墩模型建立
        3.3.3 防撞設(shè)施模型建立
        3.3.4 碰撞過程接觸設(shè)置
    3.4 船舶直接撞擊橋墩數(shù)值模擬
    3.5 船舶撞擊防撞設(shè)施數(shù)值仿真
        3.5.1 不同噸位船舶撞擊防撞設(shè)施
        3.5.2 不同速度船舶撞擊防撞設(shè)施
    3.6 防撞設(shè)施性能分析
    3.7 本章小結(jié)
第四章 防撞設(shè)施結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
    4.1 防撞設(shè)施緩沖吸能原理
    4.2 防撞設(shè)施的優(yōu)化目標(biāo)
    4.3 不同材料比例防撞套箱的數(shù)值仿真
    4.4 不同內(nèi)部構(gòu)造的防撞套箱的數(shù)值仿真
        4.4.1 改變豎隔板與豎向加勁肋之間的間距
        4.4.2 不同板厚的防撞套箱的數(shù)值仿真
    4.5 數(shù)值仿真結(jié)果匯總分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 本文完成的主要工作與結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間發(fā)表的論文和取得的學(xué)術(shù)成果



本文編號：3797521