水坝与船体摩擦碰撞过程的仿真分析

发布时间：2021-09-25 12:03

　　为全面探究船体与水坝发生碰撞摩擦时的力学变化规律,对水坝与船体的摩擦碰撞过程展开分析。计算碰撞接触时二者间的相对加速度,在确定作用于水坝的碰撞冲量数值的同时,完成水坝与船体间的力学碰撞作用解析。在此基础上,定义摩擦损伤形变的实际数量级水平,通过碰撞力与能量吸收数值同步计算的方式,实现船体与水坝的摩擦结构响应研究。仿真实验结果表明,在发生碰撞摩擦时,随着BPI力学系数指标的增大,船体与水坝结构间的承担压力总量呈现逐渐递增的变化趋势,符合水坝与船体摩擦碰撞过程中的力学变化规律。 

【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(12)北大核心

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

摩擦碰撞模拟Fig.2frictioncollisionsimulation

何??逶亓鞫运?颖砻嬖斐傻哪Σ僚鲎簿?值；，分别为2个不同的载流量摩擦应用系数。2船体与水坝的摩擦结构响应研究（冰载荷）在水坝与船体间碰撞能力解析条件的支持下，按照摩擦损伤形变计算、碰撞力确定、能量吸收度量的处理流程，实现船体与水坝结构之间的摩擦响应研究。2.1摩擦损伤形变在船体与水坝发生膨胀时，摩擦损伤并不是大面积存在的，而是以一个位置节点作为发生单元，向着外围区间不断扩散，故该节点处的摩擦损伤形变量最大，而其它区域内的损伤情况则相对较轻（见图1）[4]。图1船体摩擦损伤Fig.1HullfrictiondamageOλD假设在碰撞力作用下，可将船体摩擦损伤的原始位置节点定义为，由该节点向外衍射的损伤形变波长为，在作用于水坝表面碰撞冲量保持为的前提下，可将由该次碰撞引起的摩擦损伤形变量定义为：L=Dλq√|f1f2|，q=QO。(3)f1f2qQO式中：为碰撞作用力的第一次冲击条件；为碰撞作用力的最后一次冲击条件；为由点外延节点指向中心节点的实际摩擦向量。2.2碰撞力g0g1碰撞力是一种真实存在的物理力学作用效果，随着水坝结构与船体表面损伤程度的增加，由摩擦效果带来的力学影响也逐渐增大，从而导致碰撞接触表面出现不可逆的形变现象。在不考虑混乱水流影响作用的情况下，有碰撞带来的摩擦损伤形变越大，碰撞表面所承载的力学作用效果也就越强，即平均碰撞冲量数值越大。在此条件下，设为原始情况下船体所承担的摩擦损伤度量值，为碰撞发生时船体所承担的摩擦损伤度量值，联立式（3），可将水坝与船体之间的碰撞力实值表示为：F′=g1g0√ω(L2+1)χ·


本文编号：3409701