基于有限元法的渔船碰撞仿真研究
本文关键词:基于有限元法的渔船碰撞仿真研究 出处:《大连海事大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
更多相关文章: 渔船 碰撞仿真 有限元法 ANSYS WORKBENCH
【摘要】:随着航运业和捕鱼业的不断发展,海上交通日益繁忙,远洋捕鱼船也在不断增加;由于渔船作业区域与商船航线有交叉和重叠,渔船碰撞事故时有发生。相对于商船而言,渔船吨位小,强度低,船员自救能力弱,一旦发生碰撞事故,后果非常严重,加上肇事商船经常逃逸,给海事调查和索赔带来一定的困难。对渔船进行碰撞仿真研究,不仅可以为渔船结构优化设计提供理论指导、为受害渔船索赔提供依据,而且有助于相关部门研究制定特殊航线上的商船限速。船舶碰撞是一个多学科交叉的复杂非线性问题,研究难度较大。目前大多数学者都采用有限元法研究船舶碰撞,本文在参考大量文献的基础上,归纳了船舶碰撞的控制方程和有限元法基本理论,并使用有限元分析软件ANSYS WORKBENCH对渔船碰撞做了仿真研究。具体来说,本文首先使用专业三维建模软件Solidworks建立了渔船三维实体模型,然后将模型导入到WORKBENCH,采用概念建模的方法对模型进行处理并划分了网格,在充分考虑几何非线性、材料非线性和接触非线性的基础上,对多种工况下的碰撞进行了仿真研究,包括碰撞船吃水状态(即碰撞物体形状)不同、渔船被撞位置不同、碰撞角度不同和碰撞质量不同等,分析了不同工况下渔船的损毁情况、总能量吸收规律和应力应变的最大值,分析结果对渔船结构优化设计有一定的指导意义,分析方法对海事调查和索赔等具有一定的参考价值。
[Abstract]:With the continuous development of shipping industry and fishing industry, sea traffic is becoming more and more busy, and ocean-going fishing vessels are also increasing. Due to the intersection and overlap between fishing vessel operation area and merchant shipping route, collision accidents of fishing vessels occur from time to time. Compared with merchant ships, fishing vessels have small tonnage, low intensity and weak self-rescue ability of crew, once collision accidents occur. The consequence is very serious, and the merchant ships often escape, which brings some difficulties to maritime investigation and claims. The collision simulation of fishing vessels can not only provide theoretical guidance for the optimal design of fishing vessel structure. It provides the basis for the claim of the injured fishing vessel, and it is helpful for the relevant department to study and establish the speed limit of the merchant ship on the special route. The collision of the ship is a complex nonlinear problem with multi-disciplinary intersection. At present, most scholars use finite element method to study ship collision. Based on a large number of references, this paper summarizes the control equation of ship collision and the basic theory of finite element method. The finite element analysis software ANSYS WORKBENCH is used to simulate the collision of fishing vessels. In this paper, we first use the professional 3D modeling software Solidworks to establish the 3D solid model of fishing vessel, and then import the model into WORKBENCH. The conceptual modeling method is used to deal with the model and the mesh is divided. On the basis of fully considering the geometric nonlinearity, material nonlinearity and contact nonlinearity, the collision under various working conditions is simulated. Including the different draught state of the collision ship (i.e. the shape of the collision object), the collision position of the fishing vessel is different, the impact angle is different and the collision mass is different, the damage situation of the fishing vessel under different working conditions is analyzed. The law of total energy absorption and the maximum value of stress and strain have certain guiding significance for the optimum design of fishing vessel structure, and the analytical method has certain reference value for maritime investigation and claim.
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U674.4;U698
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,本文编号:1407021
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