限制水域下水过程数值模拟及对环境影响
发布时间：2022-02-18 09:00
随着时代的演变、科技日新月异,现代船舶行业也在以惊人的速度不断发展,与此同时造船也出现了一些新的特点。国内的许多船厂仍然采用船台纵向重力式下水,并将其作为重要的下水方式之一。船舶下水作为船舶全寿命周期中至关重要的一环,如何才能与时俱进地对下水过程进行更加快速准确地预报就显得尤为重要。本文研究的主要内容是限制水域对下水过程的作用以及反作用。运用数值分析软件LS-DYNA,通过动力学方法对下水过程进行计算分析。首先,运用有限元软件PATRAN建立船体、船台以及周边水域和空气域的三维模型;然后,运用LS-DYNA软件中的流固耦合功能对船舶在特定限制水域的下水过程进行数值模拟,既考虑了船舶的纵向运动和垂向运动,也考虑了船舶的横向运动,从而模拟出各种动态力对船舶下水运动产生的影响。通过数值模拟方法,能够准确地预报下水过程中每一时刻的动力数据,本文通过控制变量法研究不同参数变化对下水过程的影响情况,进而找到最安全、最快捷的下水参数。其中,考虑的参数包括下水重量、船舶重心与岸边的距离以及风载荷和舵载荷等。本文另一项研究内容是分析在这种限制水域条件下进行下水对周围环境产生的影响,也就是下水的安全问题。...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 常规下水计算
1.2.2 限制水域下水计算
1.3 本文的研究内容
2 流固耦合方法及相关理论
2.1 有限元思想
2.1.1 有限元方法
2.1.2 MSC.PATRAN简介
2.1.3 LS-DYNA简介
2.2 流固耦合方法
2.2.1 流固耦合的基本概念
2.2.2 LS-DYNA中的流固耦合方法
2.3 ALE方法
2.3.1 Lagrange、Euler及ALE方法
2.3.2 ALE方法理论基础
3 限制水域下水过程数值模拟算例
3.1 算例基本数据
3.1.1 船体模型基本数据
3.1.2 船台布置基本数据
3.2 传统静力学计算
3.3 数值模拟计算
3.3.1 船舶下水数值模拟计算方法
3.3.2 船舶下水数值模拟结果及分析
3.4 数值模拟计算与传统静力学计算结果比较
4 限制水域下水过程研究
4.1 下水重量对下水过程的影响情况
4.2 船舶重心与岸边的距离对下水过程的影响情况
4.3 考虑风载荷和舵载荷对下水过程的影响
4.4 限制水域下水对周围环境的影响情况
5 结论与讨论
5.1 结论
5.2 讨论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]横流环境下船舶纵向下水试验研究[J]. 王化明,屠璐琼,陈林,赵春慧. 中国造船. 2016(02)
[2]船舶下水对周边在建码头的影响研究[J]. 张景宇,吴善刚. 中国水运(下半月). 2016(04)
[3]船台及船体各状态参数对船舶下水运动的影响[J]. 张明强. 中国水运(下半月). 2016(04)
[4]基于LS-DYNA的弹体撞水过程流固耦合动力分析[J]. 孙琦,周军,林鹏. 系统仿真学报. 2010(06)
[5]限制水域船舶纵向下水的动力学分析[J]. 李辉,于辉,李学菊,任慧龙. 中国造船. 2009(04)
[6]基于CFD方法的船体下水水动力分析[J]. 王文华,王言英. 大连海事大学学报. 2009(03)
[7]基于ANSYS的船舶纵向下水弹性计算方法[J]. 钟骏平,程远胜,刘均,曾广武. 船舶力学. 2007(05)
[8]船舶滑道下水水力动态模拟试验研究[J]. 邓绍云. 水运工程. 2007(03)
[9]船舶纵向重力式下水的预测模型[J]. 高岚虹,叶家玮. 船舶. 2000(02)
[10]船舶纵向下水弹性计算方法和结构安全性[J]. 顾永宁. 上海交通大学学报. 1996(10)
硕士论文
[1]船舶近岸航行岸壁效应数值研究[D]. 姚建喜.上海交通大学 2010
[2]船舶下水动态过程数值模拟分析研究[D]. 吴晶.大连理工大学 2009
[3]船舶受限水域岸壁效应仿真研究[D]. 王宗才.大连海事大学 2008
[4]结构入水问题的流固耦合仿真分析[D]. 陈福.清华大学 2008
[5]结构高速入水仿真模拟[D]. 郑金伟.大连理工大学 2007
[6]船底结构砰击时的流固耦合数值模拟[D]. 张晓波.大连理工大学 2007
[7]船舶纵向下水总体及局部强度分析[D]. 姜宝东.大连理工大学 2003
本文编号：3630545
【文章来源】：大连理工大学辽宁省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 常规下水计算
1.2.2 限制水域下水计算
1.3 本文的研究内容
2 流固耦合方法及相关理论
2.1 有限元思想
2.1.1 有限元方法
2.1.2 MSC.PATRAN简介
2.1.3 LS-DYNA简介
2.2 流固耦合方法
2.2.1 流固耦合的基本概念
2.2.2 LS-DYNA中的流固耦合方法
2.3 ALE方法
2.3.1 Lagrange、Euler及ALE方法
2.3.2 ALE方法理论基础
3 限制水域下水过程数值模拟算例
3.1 算例基本数据
3.1.1 船体模型基本数据
3.1.2 船台布置基本数据
3.2 传统静力学计算
3.3 数值模拟计算
3.3.1 船舶下水数值模拟计算方法
3.3.2 船舶下水数值模拟结果及分析
3.4 数值模拟计算与传统静力学计算结果比较
4 限制水域下水过程研究
4.1 下水重量对下水过程的影响情况
4.2 船舶重心与岸边的距离对下水过程的影响情况
4.3 考虑风载荷和舵载荷对下水过程的影响
4.4 限制水域下水对周围环境的影响情况
5 结论与讨论
5.1 结论
5.2 讨论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]横流环境下船舶纵向下水试验研究[J]. 王化明,屠璐琼,陈林,赵春慧. 中国造船. 2016(02)
[2]船舶下水对周边在建码头的影响研究[J]. 张景宇,吴善刚. 中国水运(下半月). 2016(04)
[3]船台及船体各状态参数对船舶下水运动的影响[J]. 张明强. 中国水运(下半月). 2016(04)
[4]基于LS-DYNA的弹体撞水过程流固耦合动力分析[J]. 孙琦,周军,林鹏. 系统仿真学报. 2010(06)
[5]限制水域船舶纵向下水的动力学分析[J]. 李辉,于辉,李学菊,任慧龙. 中国造船. 2009(04)
[6]基于CFD方法的船体下水水动力分析[J]. 王文华,王言英. 大连海事大学学报. 2009(03)
[7]基于ANSYS的船舶纵向下水弹性计算方法[J]. 钟骏平,程远胜,刘均,曾广武. 船舶力学. 2007(05)
[8]船舶滑道下水水力动态模拟试验研究[J]. 邓绍云. 水运工程. 2007(03)
[9]船舶纵向重力式下水的预测模型[J]. 高岚虹,叶家玮. 船舶. 2000(02)
[10]船舶纵向下水弹性计算方法和结构安全性[J]. 顾永宁. 上海交通大学学报. 1996(10)
硕士论文
[1]船舶近岸航行岸壁效应数值研究[D]. 姚建喜.上海交通大学 2010
[2]船舶下水动态过程数值模拟分析研究[D]. 吴晶.大连理工大学 2009
[3]船舶受限水域岸壁效应仿真研究[D]. 王宗才.大连海事大学 2008
[4]结构入水问题的流固耦合仿真分析[D]. 陈福.清华大学 2008
[5]结构高速入水仿真模拟[D]. 郑金伟.大连理工大学 2007
[6]船底结构砰击时的流固耦合数值模拟[D]. 张晓波.大连理工大学 2007
[7]船舶纵向下水总体及局部强度分析[D]. 姜宝东.大连理工大学 2003
本文编号：3630545
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