渔船与桥墩碰撞事故的数值模拟研究

发布时间：2021-05-01 02:07

　　近年来,随着沿海航运事业的迅速发展,沿海渔业也随之高速发展,因此沿海渔船来往越来越多,这便导致了管理上的不便以及碰撞事故的时有发生。并且在碰撞事故中,渔船与桥墩的碰撞事故占据了很大的比例。为了防止事故发生造成的损失,渔船与桥墩碰撞事故的研究就成为了一个重要的研究课题。所以对于渔船和桥墩碰撞的研究是十分有必要且有意义的。本文通过模拟42m拖网渔船与不同形状桥墩的碰撞过程,先利用Patran建模再利用Dytran计算,对渔船以不同的初始速度,不同的偏心距离以及不同的角度碰撞的损伤变形进行了研究。首先对渔船以不同的初始速度碰撞不同形状的桥墩进行了研究,发现速度越大渔船碰撞损伤也越严重,并且碰撞的桥墩形状不同,损伤也不同。且当速度小于三节时,船艏的碰撞结构损伤较为不明显。通过有限元数值模拟的计算,得到了包括碰撞力、速度以及能量（动能、变性能、沙漏能）等随时间变化的曲线,同时得到了最大位移随速度变化的柱状图,最后生成位移以及应力应变的云图。通过数据处理,得出了碰撞的碰撞力,速度,能量等变化均与速度大小有关,且与桥墩形状有关。且从位移的柱状图以及位移和应力应变云图的分析中得出,渔船与桥墩碰撞,渔船... 

【文章来源】：浙江海洋大学浙江省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 概述
        1.2.2 国外船舶碰撞研究现状
        1.2.3 国内船桥碰撞研究现状
    1.3 本文研究内容
第二章 船桥碰撞的有限元基础理论
    2.1 有限元软件简介
    2.2 非线性有限元运动方程
    2.3 材料模型
        2.3.1 弹塑性材料
        2.3.2 混凝土帽盖材料
    2.4 附连水质量法
        2.4.1 船舶横漂运动
        2.4.2 船舶进退运动
    2.5 边界条件
    2.6 模拟中应注意的问题
        2.6.1 模型简化
        2.6.2 网格划分
        2.6.3 时间步长设置
        2.6.4 模型检查
        2.6.5 结果设置以及处理
    2.7 本章小结
第三章 不同速度船桥碰撞的数值模拟研究
    3.1 模型介绍
        3.1.1 渔船模型
        3.1.2 桥墩模型
        3.1.3 碰撞模型
    3.2 计算结果分析处理
        3.2.1 碰撞力曲线对比
        3.2.2 能量曲线对比
        3.2.3 速度曲线对比
        3.2.4 损伤变形对比
    3.3 本章小结
第四章 不同偏心距离以及角度船桥碰撞数值模拟研究
    4.1 研究现状
    4.2 不同偏心距离的碰撞力曲线
    4.3 不同偏心距离的能量曲线
    4.4 不同角度碰撞的碰撞力曲线
    4.5 不同角度碰撞的能量曲线
    4.6 损伤云图对比
        4.6.1 不同偏心距离位移云图对比
        4.6.2 不同角度位移云图对比
        4.6.3 偏移1m碰撞时应力应变云图
        4.6.4 45°角碰撞时应力应变云图
    4.7 本章小结
第五章 总结及展望
    5.1 本文的研究内容以及主要结论
        5.1.1 主要内容
        5.1.2 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文及研究成果



本文编号：3169929