原文传递
非线性有限元仿真模拟船舶搁浅碰撞
| 论文题名： | 非线性有限元仿真模拟船舶搁浅碰撞 |
| 关键词： | 船舶搁浅事故;船舶碰撞;非线性有限元;船体损伤 |
| 摘要： | 船舶搁浅事故一直在世界各地不断的发生,而且发生频率在不断增加,性质也越来越严重。据统计,在造成原油泄漏的各类船舶事故中,搁浅事故的比例最大,泄漏的原油最多,造成的财产损失和环境破坏是惊人的。每次重大的搁浅事故发生之后,都会有越来越多的人来关注船舶搁浅方面的研究,为了减少损失,对船舶搁浅进行研究是十分有必要的。 船舶搁浅碰撞的过程中,由于船体的材料和结构会发生大的位移和变形,搁浅还是一个动态的碰撞过程,所以船舶搁浅具有多重非线性特征。且在搁浅过程中存在多种不确定因素,因此若要通过建立一个精确的数学模型使问题得到完全解析是不可能的。经过多年的发展和实践研究,非线性有限元仿真正日益成为目前进行搁浅分析的最有效方法。 本文在前人研究的基础之上,对船舶硬搁浅计算机仿真模拟的关键技术进行了研究。在同时保证模拟精度和计算效率的条件下,对一艘一万六千吨级的成品油船船底不同位置搁浅在尖顶和圆顶礁石上的两种工况进行了计算机仿真模拟。仿真模拟得到的结论对今后船舶搁浅的研究和船舶结构的设计提供了有价值的参考。 本文是从以下几方面进行论述的: 1.介绍了船舶搁浅问题的研究背景,简述了搁浅的概念和分类,并对国内外船舶搁浅碰撞问题的研究概况和发展趋势进行了介绍和总结； 2.讨论了船舶硬搁浅的外部动力学模型,为模拟模型的简化和条件的确定提供依据； 3.介绍了动态大变形非线性有限元的基本理论和主要算法,并讨论非线性有限元分析搁浅问题的可靠性； 4.基于ANSYS／LS-DYNA对有限元模型进行建立； 5.对两种不同的搁浅碰撞工况进行了模拟计算,得到了船体结构各部分的响应图和时间历程曲线,对这些结果进行总结和分析,研究搁浅碰撞时的船体结构响应特征,并提出了减小由硬搁浅造成船体损伤的底部结构设计建议。对日后的搁浅模拟和船体结构设计提供有价值的参考依据。 |
| 作者： | 马知行 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 李治彬 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
