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船舶搁浅对结构损伤的数值分析研究
| 论文题名： | 船舶搁浅对结构损伤的数值分析研究 |
| 关键词： | 海上运输;船舶搁浅;船体损坏;结构损伤;操作规范;非线性有限元法 |
| 摘要： | 船舶搁浅是船舶在海上运输过程中经常遇到的事故之一，其是指船舶在航行水域搁置在礁石、沉船或浅滩等有碍于船舶航行的碍航物上，最终导致船舶停航或船体损坏的事故。其通常会引起船体的破损，环境污染和人员伤亡等后果。根据相关统计，在导致原油泄漏的所有船舶事故中，搁浅事故所占的比例是最大的。近年来，随着航运事业的快速发展，水上交通变得日益繁忙，船舶搁浅风险显著增大，特别是对于大型油船、LNG船和化学品船来说。因此对船舶搁浅的问题进行研究是具有重要意义的，其不仅有利于海上生命安全、防止海洋污染，还可以为规范航运繁忙区域中船舶的航速以及操作规范提供一定的依据。 由于船舶在搁浅过程中具有大量的非线性现象，如船舶结构出现的大位移和变形，因此对其的研究是十分复杂的。目前随着计算机技术的快速发展，越来越多的研究人员开始使用非线性有限元法对船舶搁浅问题进行数值模拟研究。因此本文在前人的研究基础之上，利用ANSYS/LS-DYNA对船舶在搁浅过程中的结构损伤进行了研究。 本文首先对船舶搁浅的概念、分类、研究背景、研究现状以及现有的研究方法进行了总结，并对船舶搁浅的基本理论、相关的数值仿真技术以及建模方法做了简单介绍，接下来完成了对目标船舶的选取、搁浅场景以及材料参数的定义，之后在对船舶结构进行适当合理简化的情况下，建立了船舶搁浅的几何模型，并对其进行了网格划分、求解参数的设置以及输出结果的定义。在完成上述工作后，本文在第四章对不同的搁浅参数（礁石形状、搁浅位置、初速度、吨位，计算参数）对船舶结构损伤造成的影响进行了数值仿真计算，通过将计算得到的数值结果导入后处理软件LS-PrePost中，可得到包括船舶结构的损伤模式示意图、结构吸能曲线与搁浅力等在内的结果，在对这些结果进行比较研究之后，得到具有指导意义的一般性结论。 |
| 作者： | 迟岩 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 吴宛青;管永义 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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