船舶與玻璃鋼浮標碰撞的數(shù)值仿真研究.pdf

1、隨著水運事業(yè)的不斷發(fā)展,航道等級的逐步提高,過往船只日益增多,船舶與浮標發(fā)生碰撞的概率也隨之增大,而碰撞往往會造成浮標結(jié)構(gòu)的破損,甚至沉標,如不及時打撈,將對船舶安全航行形成新的威脅。因此,通過模擬船舶與不同結(jié)構(gòu)形式的浮標進行不同位置的碰撞,研究探討浮標結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計,以降低船舶與浮標碰撞造成的損失,保障船舶的順利通航。
　　 本文首先對浮標的結(jié)構(gòu)形式及其材料發(fā)展進行了比較全面的概述。隨著材料科學(xué)的飛速發(fā)展,給浮標在抗沉抗撞性及

2、耐久性方面的提高奠定了堅實的基礎(chǔ)。并對國內(nèi)外研究船舶與各種結(jié)構(gòu)物進行碰撞的動力分析進行了簡要的綜述,發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外對船舶與浮標的碰撞數(shù)值仿真研究較少,所以本文對船舶與浮標碰撞進行數(shù)值仿真研究,為浮標設(shè)計提供參考,研究探討性能優(yōu)越的新型浮標。
　　 其次,基于ANSYS/LS-DYNA的船舶與浮標碰撞的數(shù)值仿真研究,通過AutoCAD對萬噸級集裝箱船與HF1.8-D1浮標分別進行建模,然后導(dǎo)入在ANSYS/LS-DYNA中,設(shè)置材料本

3、構(gòu)模型參數(shù),進行網(wǎng)格劃分、確定接觸類型及邊界約束條件,同時采用附加質(zhì)量模型來考慮流體對船舶與浮標運動的影響。并對全鋼質(zhì)浮標與玻璃鋼浮標兩種類型的浮標,通過撞擊不同部位來研究和分析浮標的碰撞損傷。
　　 最后對船舶與浮標碰撞的數(shù)值仿真結(jié)果進行分析,得出了船舶撞擊浮標下部產(chǎn)生的應(yīng)力應(yīng)變值較撞擊浮標上部的應(yīng)力應(yīng)變值要大得多及玻璃鋼浮標對碰撞的承受能力較強;加勁肋對應(yīng)力擴散有約束作用但不明顯;在碰撞仿真過程中,尾管和主體連接處及肋板產(chǎn)生