高性能船船艏结构砰击载荷计算研究
发布时间：2022-01-22 11:37
当船舶航行在波涛汹涌的大海中时,由于船体与波浪之间的剧烈相对运动,会导致船体冲击水面。当船体以较大的垂向速度冲击水面时,会产生巨大的冲击载荷。对于船舶来说砰击过程中的瞬间加载可能会导致龙骨附近船体构件的局部损伤。在极端情况下,他们甚至会导致船体断裂。对于高性能船来说,航速比较快,艏部结构前倾幅度大,从而使得砰击问题更加突出。基于上述原因,本文开展了对高性能船船艏结构砰击载荷的计算研究。在计算砰击载荷的同时,适当的借鉴了文献的试验,以验证仿真的可靠性。同时分析了不同参数对砰击载荷的影响,并着重分析了结构在横倾状态下带两个自由度的入水砰击。本文主要工作如下:（1）归纳整理Von Karman楔形体垂向入水砰击理论、Wanger平板相似入水理论和射流冲击理论,明确了其理论实用范围,介绍了ALE方法解决FSI问题的理论基础。并介绍ANSYS/LS-DYNA数值仿真关键技术;（2）基于理论基础,对二维船艏结构进行了数值仿真分析。首先通过对Carcaterra A学者的试验模型,进行了仿真分析,通过对仿真数值和试验数值的对比,验证了仿真方法的可行性。进一步的,分析了楔形体在各个不同参数下的垂向自由...
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高速船砰击事件Fig.1.1Demonstrationofhigh-speedcraftslammingevents
9图 2.1 二维对称楔形体坐标系统的定义Fig.2.1 Definition of coordinate system for 2D symmetric wedge体的初速度为0V ，底升角为 β ，单位长度质量为 M，掉入
图 2.2 Wanger 理论示意图Fig.2.2 Sketch map of Wanger’s theory其中，φ——速度势；V ——入水速度L ( t )——浸湿半宽
【参考文献】：
期刊论文
[1]三维实船首部结构入水砰击载荷预报[J]. 张健,刘海冬,尤恽. 舰船科学技术. 2016(23)
[2]基于间断有限元方法的可压缩水高速冲击平板特性研究（英文）[J]. 张忠宇,姚熊亮,张阿漫. 船舶力学. 2016(06)
[3]客滚船首尾部砰击计算研究[J]. 吴小平,樊祥栋,徐旭敏. 船舶与海洋工程. 2014(03)
[4]水射流冲击作用下船体板架动响应分析[J]. 程潇欧,张忠宇,赵蛟龙,陈海龙. 舰船科学技术. 2013(05)
[5]可压缩流体射流冲击平板的压力特性研究[J]. 孙龙泉,张忠宇,丁建军,李刚,孙士丽. 振动与冲击. 2013(03)
[6]大尺度楔形体板架钢模落体试验和仿真研究[J]. 陈小平,李军伟,王辉,祁恩荣. 船舶力学. 2012(10)
[7]基于显式有限元方法的二维楔形刚体入水砰击载荷并行计算预报[J]. 骆寒冰,吴景健,王珊,徐慧. 船舶力学. 2012(08)
[8]LNG船三维首部结构入水砰击载荷数值研究[J]. 王珂,王志东,米旭峰. 江苏科技大学学报(自然科学版). 2012(03)
[9]基于波面随机性的船舶底部砰击压力计算方法研究[J]. 陈震,肖熙. 中国舰船研究. 2011(01)
[10]计及随机海浪波面倾角影响的船底砰击压力概率分布[J]. 陈震,肖熙. 中国造船. 2010(04)
博士论文
[1]极端波浪作用下深水半潜式平台砰击与流固耦合效应[D]. 马哲.大连理工大学 2014
[2]流体与结构砰击的相似解与时域分析[D]. 许国冬.哈尔滨工程大学 2010
[3]计及结构弹性效应的砰击载荷与响应[D]. 闫发锁.哈尔滨工程大学 2009
[4]高速船舶运动与波浪载荷计算的二维半理论研究[D]. 马山.哈尔滨工程大学 2005
硕士论文
[1]二维物体入水砰击理论及其应用研究[D]. 寇莹.中国舰船研究院 2017
[2]砰击载荷作用下船体结构动态响应研究[D]. 彭丹丹.江苏科技大学 2017
[3]基于两步法的VLCC砰击压力载荷预报研究[D]. 赵中榜.天津大学 2016
[4]船体结构砰击载荷的计算研究[D]. 宋攀.哈尔滨工业大学 2015
[5]圆柱体入水砰击载荷的模型试验和数值预报比较研究[D]. 董德龙.天津大学 2014
[6]40m游艇船艏砰击压力有限元分析[D]. 窦义哲.集美大学 2014
[7]船艏底部砰击压力概率预报方法研究[D]. 司海龙.上海交通大学 2012
[8]三体船砰击载荷研究[D]. 彭晟.武汉理工大学 2011
[9]江海直达船船首砰击研究[D]. 孙峰.武汉理工大学 2011
[10]三体船砰击响应特性研究[D]. 段芳.哈尔滨工程大学 2011
本文编号：3602128
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高速船砰击事件Fig.1.1Demonstrationofhigh-speedcraftslammingevents
9图 2.1 二维对称楔形体坐标系统的定义Fig.2.1 Definition of coordinate system for 2D symmetric wedge体的初速度为0V ，底升角为 β ，单位长度质量为 M，掉入
图 2.2 Wanger 理论示意图Fig.2.2 Sketch map of Wanger’s theory其中，φ——速度势；V ——入水速度L ( t )——浸湿半宽
【参考文献】：
期刊论文
[1]三维实船首部结构入水砰击载荷预报[J]. 张健,刘海冬,尤恽. 舰船科学技术. 2016(23)
[2]基于间断有限元方法的可压缩水高速冲击平板特性研究（英文）[J]. 张忠宇,姚熊亮,张阿漫. 船舶力学. 2016(06)
[3]客滚船首尾部砰击计算研究[J]. 吴小平,樊祥栋,徐旭敏. 船舶与海洋工程. 2014(03)
[4]水射流冲击作用下船体板架动响应分析[J]. 程潇欧,张忠宇,赵蛟龙,陈海龙. 舰船科学技术. 2013(05)
[5]可压缩流体射流冲击平板的压力特性研究[J]. 孙龙泉,张忠宇,丁建军,李刚,孙士丽. 振动与冲击. 2013(03)
[6]大尺度楔形体板架钢模落体试验和仿真研究[J]. 陈小平,李军伟,王辉,祁恩荣. 船舶力学. 2012(10)
[7]基于显式有限元方法的二维楔形刚体入水砰击载荷并行计算预报[J]. 骆寒冰,吴景健,王珊,徐慧. 船舶力学. 2012(08)
[8]LNG船三维首部结构入水砰击载荷数值研究[J]. 王珂,王志东,米旭峰. 江苏科技大学学报(自然科学版). 2012(03)
[9]基于波面随机性的船舶底部砰击压力计算方法研究[J]. 陈震,肖熙. 中国舰船研究. 2011(01)
[10]计及随机海浪波面倾角影响的船底砰击压力概率分布[J]. 陈震,肖熙. 中国造船. 2010(04)
博士论文
[1]极端波浪作用下深水半潜式平台砰击与流固耦合效应[D]. 马哲.大连理工大学 2014
[2]流体与结构砰击的相似解与时域分析[D]. 许国冬.哈尔滨工程大学 2010
[3]计及结构弹性效应的砰击载荷与响应[D]. 闫发锁.哈尔滨工程大学 2009
[4]高速船舶运动与波浪载荷计算的二维半理论研究[D]. 马山.哈尔滨工程大学 2005
硕士论文
[1]二维物体入水砰击理论及其应用研究[D]. 寇莹.中国舰船研究院 2017
[2]砰击载荷作用下船体结构动态响应研究[D]. 彭丹丹.江苏科技大学 2017
[3]基于两步法的VLCC砰击压力载荷预报研究[D]. 赵中榜.天津大学 2016
[4]船体结构砰击载荷的计算研究[D]. 宋攀.哈尔滨工业大学 2015
[5]圆柱体入水砰击载荷的模型试验和数值预报比较研究[D]. 董德龙.天津大学 2014
[6]40m游艇船艏砰击压力有限元分析[D]. 窦义哲.集美大学 2014
[7]船艏底部砰击压力概率预报方法研究[D]. 司海龙.上海交通大学 2012
[8]三体船砰击载荷研究[D]. 彭晟.武汉理工大学 2011
[9]江海直达船船首砰击研究[D]. 孙峰.武汉理工大学 2011
[10]三体船砰击响应特性研究[D]. 段芳.哈尔滨工程大学 2011
本文编号：3602128
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