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双壳舷侧结构耐撞性能分析

作　者: 胡紫剑
导　师: 刘敬喜
学　校: 华中科技大学
专　业: 船舶与海洋结构物设计制造
关键词: 三峡库区双壳结构船舶碰撞耐撞性简化分析非线性有限元
分类号: U661.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 34次
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内容摘要

近年来,随着经济的飞速发展,三峡库区从事营运的船舶急剧增加,水上交通日趋繁忙,库区航道变得相对狭窄,导致船舶碰撞和搁浅事故时有发生,并造成灾难性的后果。因此,提高船舶的耐撞性能,预防因船舶(尤其是油船和化学品船)碰撞引起的水质污染问题愈发显得非常重要。本文采用有限元数值仿真和简化分析方法对三峡库区双壳船舶舷侧结构的耐撞性能进行了研究。首先,对船舶碰撞的研究现状和研究方法进行了阐述,对各种研究方法所取得的研究成果进行了总结。其次,确定以有限元数值仿真和简化分析相结合的方法作为双壳船舶舷侧结构碰撞研究的主要方法,并对碰撞损伤评估标准以及临界断裂应变的选取进行了探讨。接着,对船舶碰撞的简化分析模型以及双壳油船、化学品船舷侧结构碰撞损伤的危险状态进行了数值仿真研究,分析结果表明船舶碰撞损伤文献状态应取刚性球鼻艏垂直撞击在舷侧强肋骨中间的情况。然后,采用简化分析方法对三峡库区船舶碰撞进行分析,对碰撞计算模型作出一系列的简化假定,最终给出较为简明,但又能对船舶碰撞损伤作出较为合理的评估的解析表达式。最后,对全文进行了总结和展望。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-16
  1.1 研究背景和研究对象  8-10
  1.2 国内外研究概况  10-14
  1.3 本文主要研究内容  14-16
2 双壳船碰撞损伤评估方法研究  16-22
  2.1 双壳船的碰撞损伤评估方法  16
  2.2 双壳船的碰撞损伤及其能量吸收机制  16-18
  2.3 碰撞损伤的评估标准  18-19
  2.4 临界断裂应变准则研究  19-22
3 船舶碰撞力学中的有限元分析模型  22-45
  3.1 舷侧结构碰撞损伤危险状态的确定  22-32
  3.2 柔性、刚性球艏对双壳舷侧结构耐撞性能影响研究  32-38
  3.3 船舶耐撞性分析中的简化模型研究  38-45
  3.4 本章结论  45
4 船舶碰撞分析中的简化分析方法  45-72
  4.1 引言  45-48
  4.2 球形撞头作用下船舶板的有限变形分析  48-51
  4.3 圆柱形撞头作用下刚塑性梁的有限变形分析  51-55
  4.4 球鼻艏撞击作用下单壳船舷侧结构的总体破坏模式及其碰撞计算  55-58
  4.5 球鼻艏撞击作用下双壳船舷侧结构的总体破坏模式及其碰撞计算  58-70
  4.6 本章结论  70-72
5 总结与展望  72-74
致谢  74-75
参考文献  75-78

双壳舷侧结构耐撞性能分析

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