海上阻拦索系统安全性评估研究

发布时间：2023-03-04 13:02

　　阻拦索系统是由数量众多的浮球通过缆绳串联在一起的海上浮体结构物,其主要服役于军船停泊的港口海域,用来承担隔绝外界,拦截船只的功能。关于阻拦索系统在海上服役期间的安全性问题主要考虑两个方面:第一个方面是阻拦索系统在海洋环境载荷作用下的系泊安全性,另一个方面是阻拦索系统遭受船只碰撞时的碰撞性能。本文的内容主要就是对阻拦索系统安全性能的两个方面展开研究。本文的具体工作内容如下:首先,文章阐明了阻拦索系统的研究背景和意义,对国内外现有的浮体水动力计算理论和海上浮体碰撞理论进行了综述。其次,文章采用了水动力运动性能和碰撞性能两个方面的标准对阻拦索系统采用的浮球进行选型。再次,对于阻拦索的系泊安全性问题,本文采用了间接计算的方法进行研究。主要过程是,先求取出阻拦索系统上浮体在不同环境载荷下的风力、流力和波浪力,在此基础上将各种环境作用力以载荷的形式添加到阻拦索静力模型上计算获取缆绳受力结果,从而验证系泊系统的安全性能。之后,对阻拦索系统的碰撞性能进行分析研究。本文主要关注碰撞的两个要素:一个是碰撞速度,另一个是碰撞位置。除此之外,还对缆绳在碰撞条件下的安全性进行研究。通过ANSYS软件建立阻拦索系...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文的研究背景和意义
    1.2 水动力分析和水上碰撞分析的国内外研究现状
        1.2.1 多浮体水动力分析的国内外研究现状
        1.2.2 浮体碰撞分析的国内外研究现状
    1.3 本文研究内容
2 水动力和碰撞分析的基础理论
    2.1 波浪载荷
        2.1.1 三维势流理论
        2.1.2 一阶波浪载荷
        2.1.3 二阶波浪载荷
        2.1.4 波浪的模拟
    2.2 风力和流力
    2.3 显式分析理论
        2.3.1 非线性分析基础
        2.3.2 显式有限元求解方法
    2.4 LS-DYNA求解方法及接触定义
        2.4.1 LS-DYNA求解方法
        2.4.2 LS-DYNA接触定义
3 浮球选型及安全性能分析
    3.1 浮球参数与模型
    3.2 浮球的运动性能分析
        3.2.1 选型及来浪角度对运动性能的影响
        3.2.2 水深对运动性能的影响
    3.3 各选型的碰撞性能分析
        3.3.1 碰撞方案
        3.3.2 碰撞力分析
        3.3.3 碰撞能量分析
    3.4 浮球类型比较小结
4 阻拦索系统的系泊安全性分析
    4.1 阻拦索系统的布置方案
    4.2 设计工况与环境参数
    4.3 环境载荷计算
        4.3.1 波浪载荷计算
        4.3.2 风载荷和流载荷计算
    4.4 系泊安全性校核
        4.4.1 静力模型的建立
        4.4.2 系泊安全性能校核结果
5 阻拦索系统的碰撞性能分析
    5.1 附加质量法及碰撞模型
    5.2 撞击速度的影响
        5.2.1 碰撞方案及阻拦索系统整体变形
        5.2.2 浮球碰撞应力分析
        5.2.3 被撞浮球和碰撞船内能分析
        5.2.4 浮球缆绳受力情况分析
    5.3 阻拦索不同部位的碰撞性能
        5.3.1 不同部位碰撞力分析
        5.3.2 不同部位碰撞内能分析
        5.3.3 不同部位碰撞缆受力分析
    5.4 碰撞缆绳安全性分析
        5.4.1 不同规格缆绳碰撞力分析
        5.4.2 不同规格缆绳碰撞内能分析
        5.4.3 不同规格缆绳受力分析
    5.5 阻拦索碰撞性能总结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3754334