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江海直达船船艏底部及外飘砰击研究
| 论文题名： | 江海直达船船艏底部及外飘砰击研究 |
| 关键词： | 江海直达通航船;艏部结构;波浪砰击载荷;仿真计算 |
| 摘要： | 近年来,随着长江流域经济的快速腾飞,长江流域的各个地区的物资交换日益频繁,对江海直达通航船的需求也越来越多。与此同时，为了满足江海之间资源开发的需求以及日益增加的运载量，节约营运成本，提高航运效率，开发新型的江海直达通航船迫在眉睫。江海通航船船型具有较海船宽扁的特性，而吨位提升后的新船型比原来的江海通航船船型更为宽扁。这使得江海通航船在波浪环境下球鼻艏及船底更容易受到砰击载荷的作用。而营运中的江海直达船的实船试验测试结果也表明江海通航船由江入海后，载荷变化较大，波浪砰击载荷和船体振动较严重。因此在设计开发新型江海直达通航船时，对其在航行中存在的砰击问题进行深入的研究是非常有必要。 本文在前人研究的基础上，确定了船舶入水砰击的研究方法，设计了船艏入水砰击的模型试验方案，并利用流固耦合软件ANSYS/LS DYNA对江海直达船艏部结构入水砰击问题进行了仿真计算，通过对仿真计算与试验计算的对比，对江海直达船船艏底部及外飘入水砰击问题进行了深入的研究。本文的研究内容为： (1)学习并掌握国内外现有的关于结构物入水冲击问题的理论和相应的研究方法，并对船底砰击基本理论和研究方法、外飘砰击基本理论和研究方法以及三维结构物入水砰击的基本理论进行重点介绍。 (2)设计了江海直达船船艏入水砰击的模型试验的方案，加工制作了试验模型，并在试验前测试了整个试验系统，最后对江海直达船船艏入水砰击进行了模型试验。试验记录了船模入水砰击的全过程，得到了江海直达船船艏底部及外飘的砰击压力的分布规律。 (3)在船模入水试验的基础上，利用流固耦合软件ANSYS/LS DYNA对江海直达船船艏入水过程进行了有限元仿真模拟，对比分析有限元仿真计算结果与船模试验结果的差别，利用试验的研究成果指导完善计算机仿真方法，并在此基础上，进一步的研究了船艏表面线型及入水速度对船艏底部砰击压力的影响。 |
| 作者： | 关凯 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 吴卫国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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