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船桥碰撞动力学过程的近似工程模型
| 论文题名： | 船桥碰撞动力学过程的近似工程模型 |
| 关键词： | 船桥碰撞;动力学;近似工程模型;运动轨迹;有限元法 |
| 摘要： | 随着我国现代化的进展，陆路和水陆的运输量日益增加，致使船桥碰撞事故的发生也越来越频繁，而船桥事故会对经济和环境产生巨大的损失和破坏，因此有效的解决船舶与桥梁的碰撞问题是桥方、船方和各运输行业共同的愿望。船桥碰撞问题比较复杂，涉及多个力学学科的知识。本文结合船舶水动力学和冲击动力学，提出了一个计算船桥碰撞及运动的工程模型，可描述船桥碰撞中船舶的运动过程，获得船舶在碰撞过程中的运动轨迹、桥墩受到的碰撞力，并可预测船舶碰撞后的二次碰撞和多次碰撞的可能性。通过与实船碰撞实验结果对比，对该模型进行了验证。具体可分为一下四个部分： (1)考虑流体对船舶运动的影响，并借助船舶运动方程，得到船舶在冲击载荷作用下的水动力表达式，通过简化及处理，得到线性的无量纲化的船舶扰动运动方程，描述船舶在水中的运动。 (2)从船舶碰撞外部动力学出发，分析平面刚体碰撞，同时结合碰撞内部动力学知识，利用有限元软件,通过数值仿真对船舶结构及材料应变率对冲击响应的影响进行了分析，确定碰撞过程中的恢复因数,提出了船桥碰撞工程模型。 (3)编写完整的MATLAB程序，对四种类型的船舶与桥墩的碰撞及运动过程进行计算，输出船舶在与桥墩碰撞前后的运动轨迹和桥墩的正碰撞力等结果。对船舶是否发生二次碰撞、多次碰撞或与其它桥墩碰撞的可能性进行了预测。 (4)通过与实船碰撞结果的对比，对本文船桥碰撞工程模型进行了验证。 |
| 作者： | 梁浩哲 |
| 专业： | 固体力学 |
| 导师： | 宋力;杨黎明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 宁波大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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