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原文传递缓冲型船球艏结构研究与分析

论文题名：	缓冲型船球艏结构研究与分析
关键词：	缓冲球艏;棱柱艏柱;间断甲板;能量吸收;有限元数值仿真
摘要：	国际贸易的蓬勃发展使航运业取得了长足进步,然而随着运输船舶在数量、速度、吨位上的增加,船舶碰撞事故也愈加频繁,对人员、船舶设备、海洋环境造成严重威胁。解决好船舶碰撞问题.不仅有利于保证海上人员的生命安全,而且可以防止海洋环境污染,提高航运经济效益。在大型船舶的高能量碰撞事故中,虽然油轮采用了双壳体设计,但是船侧壁的碰撞吸能能力仍无法满足抵挡撞击船冲击动能的要求,从而导致内壳破裂,造成原油泄漏。因此对船艏进行缓冲结构设计,对提高船舶在碰撞过程中的生存性、防止船壳破裂导致的海洋污染、降低船舶建造成本有着重要的意义。缓冲型船球艏研究方法主要包括简化理论方法、试验研究方法、有限元数值仿真方法。本文主要采用有限元数值仿真进行球艏碰撞分析,得出相关研究成果。现在主要的碰撞仿真软件有LS-DYNA、ANSYS、MSC.DYTRAN、ABAQUS、MSC.MARC等。本文主要使用显式有限元方法的分析软件LS-DYNA进行碰撞仿真模拟。　　本文对采用棱柱形艏柱、间断甲板设计和棱柱形艏柱与间断甲板组合设计的球艏结构运用简化球艏模型和实船模型进行了碰撞仿真,对传统结构、棱柱形艏柱、间断甲板设计和棱柱形艏柱与间断甲板组合设计的球艏结构之间的接触力变化,破坏变形,能量吸收进行比较分析。棱柱形艏柱结构一方面降低了球艏初始压溃所受接触力,使球艏在碰撞初期更易变形,另一方面球艏的变形扩大了球艏与被撞船的接触面积,降低了接触应力使更多的船体构件参与碰撞变形,提高整体吸能能力;间断甲板设计降低了球艏的整体的纵向刚度,在碰撞过程中随着接触力的提高其比传统甲板球艏更易发生变形;棱柱形艏柱与间断甲板结合球艏吸取了两种缓冲设计的优点,一方面在碰撞发生前期棱柱形艏柱在较低的接触力作用下发生变形扩大了接触面积,防止被撞船在碰撞初期就发生破裂,另一方面碰撞发展过程中间断甲板设计使球艏变形接触力峰值进一步降低,对球艏的缓冲变形能力有显著的提高,减少了被撞船吸收的碰撞动能,提高了被撞船在碰撞事故中的生存能力。
作者：	李松
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	周增国
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文