船舶與玻璃鋼浮標(biāo)碰撞的數(shù)值仿真研究.pdf

1、隨著水運(yùn)事業(yè)的不斷發(fā)展,航道等級(jí)的逐步提高,過往船只日益增多,船舶與浮標(biāo)發(fā)生碰撞的概率也隨之增大,而碰撞往往會(huì)造成浮標(biāo)結(jié)構(gòu)的破損,甚至沉標(biāo),如不及時(shí)打撈,將對(duì)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(biāo)進(jìn)行不同位置的碰撞,研究探討浮標(biāo)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì),以降低船舶與浮標(biāo)碰撞造成的損失,保障船舶的順利通航。
　　 本文首先對(duì)浮標(biāo)的結(jié)構(gòu)形式及其材料發(fā)展進(jìn)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(biāo)在抗沉抗撞性及

2、耐久性方面的提高奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。并對(duì)國(guó)內(nèi)外研究船舶與各種結(jié)構(gòu)物進(jìn)行碰撞的動(dòng)力分析進(jìn)行了簡(jiǎn)要的綜述,發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外對(duì)船舶與浮標(biāo)的碰撞數(shù)值仿真研究較少,所以本文對(duì)船舶與浮標(biāo)碰撞進(jìn)行數(shù)值仿真研究,為浮標(biāo)設(shè)計(jì)提供參考,研究探討性能優(yōu)越的新型浮標(biāo)。
　　 其次,基于ANSYS/LS-DYNA的船舶與浮標(biāo)碰撞的數(shù)值仿真研究,通過AutoCAD對(duì)萬噸級(jí)集裝箱船與HF1.8-D1浮標(biāo)分別進(jìn)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(jìn)行網(wǎng)格劃分、確定接觸類型及邊界約束條件,同時(shí)采用附加質(zhì)量模型來考慮流體對(duì)船舶與浮標(biāo)運(yùn)動(dòng)的影響。并對(duì)全鋼質(zhì)浮標(biāo)與玻璃鋼浮標(biāo)兩種類型的浮標(biāo),通過撞擊不同部位來研究和分析浮標(biāo)的碰撞損傷。
　　 最后對(duì)船舶與浮標(biāo)碰撞的數(shù)值仿真結(jié)果進(jìn)行分析,得出了船舶撞擊浮標(biāo)下部產(chǎn)生的應(yīng)力應(yīng)變值較撞擊浮標(biāo)上部的應(yīng)力應(yīng)變值要大得多及玻璃鋼浮標(biāo)對(duì)碰撞的承受能力較強(qiáng);加勁肋對(duì)應(yīng)力擴(kuò)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