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船舶撞击力及人字门动力响应分析
| 论文题名： | 船舶撞击力及人字门动力响应分析 |
| 关键词： | 人字钢闸门;船舶撞击力;动力响应 |
| 摘要： | 人字钢闸门是船闸闸门中常用的一种闸门型式，并且开门与关门时都是暴露在外的，随着船舶大型化的发展，在繁忙的航道上，船舶与闸门发生碰撞的事情时有发生，并对闸门的安全使用造成威胁。因此，人字门设计时有必要合理考虑船舶撞击力对闸门的作用。本文利用非线性有限元理论对船舶与人字钢闸门的碰撞过程进行数值仿真，研究了船舶-人字门的撞击力影响因素，以及分析碰撞过程中人字门的动力响应。 首先，概述人字钢闸门的结构特点，并介绍了人字钢闸门与船舶数值计算模型的建立过程。考虑了流体与船舶的相互作用问题以及对船舶碰撞问题的影响，采用了相应的解决措施；其次，对船舶与人字门碰撞过程进行了仿真模拟，分析了船舶吨级、初速度、撞击角度的不同对船舶撞击力的影响，并与国内外规范计算出的撞击力进行对比，得到船舶撞击力随船舶吨级、初速度、撞击角度的增大而增大：有限元方法与各经验公式考虑的因素不尽相同，得出的撞击力大小有所差别；由于船舶与闸门撞击是动态过程，建议利用数值仿真技术计算撞击力，选取适合相应工程设计要求的撞击力。 最后分析了船舶与闸门发生碰撞后，人字门整体结构动力响应情况，以及比较了不同船舶吨级及不同撞击初速度对闸门动力响应的影响，得出闸门应力值不随船舶的吨级与初速度的变化而发生较大改变，而位移值随着船舶吨级与初速度的增加而增大。闸门应力与位移较大的区域都集中在撞击点附近；并且在被撞击主梁与次梁连接的节点处以及理。低一层的主梁与次梁连接的节点处是应力的交汇处，相对比较薄弱，建议进行加固处。 |
| 作者： | 叶雅思 |
| 专业： | 港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 刘晓平;黄建清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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