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船体局部结构在砰击载荷作用下动响应的数值仿真研究
| 论文题名： | 船体局部结构在砰击载荷作用下动响应的数值仿真研究 |
| 关键词： | 船体局部结构;砰击载荷;数值模拟;楔形体;弹性效应 |
| 摘要： | 船舶在恶劣的海况中航行时,会伴随着剧烈的升沉和纵摇运动,当船体出水后再入水时极易发生砰击现象。砰击会造成局部结构破坏,同时也能引起船体梁的弹性振动,威胁船舶的总纵强度安全。随着船舶的大型化和高速化,砰击问题变得更易发生且对船体结构的危害也愈大。砰击载荷是船舶波浪载荷的重要组成部分,各大船级社已将船体结构在砰击载荷作用下的强度安全作为衡量船舶安全的标准之一。 本文以Wagner的入水砰击理论为指导,使用MSC.DYTRAN瞬态动力学分析软件模拟结构入水砰击过程。首先,对刚性楔形体的入水砰击进行仿真模拟,将斜升角为30°的楔形体落水过程中受到的砰击力和运动速度与Zhao的试验结果进行对比,两者吻合较好,从而验证了该仿真方法的可行性和计算精度；其次,改变楔形体的斜升角和入水速度,进行参数敏感性分析,得到砰击压力系数与斜升角的关系曲线,其与Wagner的理论值和Chuang的试验值具有可比性,并对砰击压力在楔形体底面的时间分布规律进行了研究；最后,建立平底加筋板的模型,模拟弹性体的入水砰击过程。通过对比弹性体和刚性体的入水砰击载荷,表明弹性效应的存在降低了砰击载荷的峰值,且入水速度越大,弹性效应越明显。改变结构的底板厚度和入水速度进行敏感性分析,得到结构响应随上述参数改变的变化规律。 |
| 作者： | 周楠 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 徐慧 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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