40m游艇船艏砰擊壓力有限元分析.pdf

1、簍萎大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文4 0 [ n 游艇船艏砰擊壓力有限元分析F i n i t eE l e m e n t A n a l y s i s a b o u t S l a m m i n gP r e s s u r e o nB o w o fa 4 0 m 場c h t4 0 m 游艇船艏砰擊壓力有限元分析摘 要船舶以一個(gè)較高的速度航行時(shí)，因?yàn)榇昂筒ɡ酥g會產(chǎn)生嚴(yán)重的碰撞，有時(shí)會造成船底暴露在水面之上。如果相對速度超過

2、一個(gè)臨界值時(shí)，船再度入水那一刻，在船艏底部、舭部、外飄等區(qū)域會產(chǎn)生高壓峰值載荷，即砰擊現(xiàn)象。強(qiáng)烈的砰擊會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。即使在海上遭遇的不是很嚴(yán)重的風(fēng)暴，船舶遭受砰擊荷載不大，持續(xù)的顫振仍然會導(dǎo)致船體結(jié)構(gòu)的抗疲勞強(qiáng)度降低。砰擊會致使發(fā)生砰擊的局部結(jié)構(gòu)屈曲，乃至破壞。結(jié)構(gòu)入水是一個(gè)短暫的過程，沖擊壓力作用時(shí)間非常短，但壓力值一般很大，瞬時(shí)的沖擊壓力會導(dǎo)致船體變形，嚴(yán)重的會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效乃至解體。因此，船舶艏部砰擊問題的研究對船舶安全具有非常

3、重要的意義。以一艘4 0 m 長的鋼制游艇的艏部剖面為研究對象，采用數(shù)值模擬的方法，研究船舶艏部入水砰擊問題。根據(jù)砰擊載荷作用的相關(guān)理論，確定入水速度、質(zhì)量和角度為主要影響因素。采用數(shù)值模擬軟件，建立了船體艏部特征結(jié)構(gòu)和流場二維仿真模型。通過確定船舶入水沖擊的約束、歐拉域尺寸以及歐拉域內(nèi)的壓力載荷等，建立了數(shù)值模擬的邊界條件；編制自動程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的自動輸入、生成，以及對輸入、輸出文件進(jìn)行批量管理。以砰擊壓力、壓力峰值等作為描述砰擊問題的