船舶碰撞的有限元仿真研究.pdf

1、分類號密級UDC學校代碼10497學位論文題目船舶碰撞的有限元仿真研究英文ResearchonFiniteElementSimulationof題目Shipshipcollision研究生姓名趙曉博姓名甘浪雄職稱教授學位博士單位名稱航運學院郵編430063申請學位級別碩士學科專業(yè)名稱交通信息工程及控制論文提交日期20164論文答辯日期20165學位授予單位武漢理工大學學位授予日期答辯委員會主席評閱人2016年5月指導教師武漢理工大學碩士

2、學位論文I摘要目前，海事事故調查主要采用對當事船舶船員詢問，對海圖、航海日志及航海儀器設備記錄存儲數(shù)據推算等手段進行定性分析船舶間責任。由于部分船舶，尤其是內河小噸位民用船舶、漁船等大多都未配備GPS（北斗）導航儀、ECDIS、AIS、VDR等儀器設備，因此對于這類船舶的碰撞事故很難通過航海儀器設備的記錄數(shù)據進行定性推斷。同時在事故調查時，由于當事船舶船員為了維護自身及船東利益，可能對海圖資料進行篡改，在海事調查時提供偽口供等行為，這不

3、僅加大了海事事故調查的難度，同時易引起當事雙方的爭議和不滿，因此必須提供新的技術和方法以更客觀、有效的進行海事事故調查和糾紛處理。本文的船舶碰撞研究是基于有限元仿真技術，考慮撞擊船船首的塑性變形、被撞船船速和船體周圍流體的影響，采用流固耦合有限元模型仿真船舶瞬時碰撞過程，同時結合事故后對當事船舶進行實際勘驗的結果，推算船舶碰撞時刻的瞬時碰撞角度和相對撞擊速度，同時對碰撞過程中船體結構損傷變形、各構件吸能及能量轉換等響應進行分析。將船體結

4、構損傷和耐撞性能研究的通用方法—有限元仿真技術應用到海事事故調查中，為海事事故調查和海事糾紛解決提供新的方法。本文的主要研究工作如下：（1）建立碰撞船舶有限元模型。針對具體碰撞案例分析，采用MSC.Patran軟件建立事故當事船舶的有限元仿真模型，并進行相關參數(shù)的設置。（2）確定相撞時刻當事船舶的碰撞姿態(tài)。根據岸臺基站及船舶航海儀器記錄數(shù)據設計相應的試驗工況，通過仿真計算，將仿真試驗結果與事故后的實際勘驗結果進行對比分析，確定碰撞發(fā)生時