文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
船—桥碰撞非线性有限元仿真研究
姓名:李雅宁
申请学位级别:硕士
专业:船舶及海洋工程结构物设计与制造
指导教师:顾永宁
20030101
船一桥碰撞的非线性有限元仿真研究摘要深入的论述,并应用非线性有限元方法将程序作为数值仿真量、吨位不断攀升,桥梁大量兴建,船桥相撞事故的发生日趋频繁。的共同愿望。目前,船桥相撞问题已引起了世界范围内各学科,各领的研究工作。防护措施等几方面的内容,本文重点对船桥相撞的力学机理进行了较碰撞过程进行了详细的研究;简要的介绍了船桥碰撞风险分析的概念;并对桥墩防护装置的防护机理及功用做了较深入的分析。方法、实验方法等,重点介绍了非线性有限元方法,并以的也证明了用在加大冲击速度的同时忽略材料应变率影响的方法可以随着社会经济的不断发展,水路和陆路交通日益繁忙,船舶的数船桥相撞问题的有效解决是船方、桥方、航道方以及社会各有关方面域的广泛关注,我国作为一个水路交通发达的国家应积极开展此方面船桥相撞问题的研究大致分为风险分析、碰撞机理、结构响应及的工具对不同船型、不同吨位、不同初始速度、不同碰撞情景的船桥首先,本文从外部动力学及内部动力学两方面回顾总结了研究船桥碰撞的各种理论及方法,包括理论公式法、经验公式法、简化数值解算原理为例详细论述了用非线性有限元方法求解碰撞问题时从建立控制方程到求解方程的过程。其次,作为—的一个国际合作课题,用程序对日本协会进行的双层底模型的搁浅实验进行了数值模拟,将模拟结果与实验结果比较,验证了求解的准确性与可行性。同时将准静态过程转化为动态冲击过程来求解。再次,本文考虑多种影响因素,以为计算工具对船撞桥墩的问题进行了数值仿真,主要工作为数值仿真一系列不同载重量,上海交通走学硕士学位论文
了船艏结构形式、载重量、船的外板厚度及船的初始速度对碰撞过程归了仿真得到的船舶载重量一碰撞力的离散点,可以作为粗略估计撞桥墩的情景进行了数值仿真。船斜撞桥墩作为一种较普遍的碰撞情能力及机理进行了分析评估,通过比较桥墩在设置防护装置前后所受不同船型的船,以不同的初始速度撞刚性壁,以仿真结果为依据分析的影响,得出碰撞力一撞深历程及能量一撞深历程主要由船舶吨位及船艏结构固有特性决定而基本上与碰撞的初始速度无关的结论。线性回吨一址段诘拇睬哦盏呐鲎擦Φ囊谰荩谡庑┭芯康基础上提出了建立船桥碰撞数值数据库的设想。此外,本文还对船撞桥墩的各种情景进行了归纳总结,对船艏斜景,以前对它的研究较少,较经典的是蚉的简化数值方法昙谌,及王自力用刚性旋转体模拟球鼻艏斜撞舷侧结构,本文首次用非线性有限元法对船艏斜向撞击刚性壁的情形进行了仿真,将斜撞的仿真结果与正撞的仿真结果进行了比较,并对所观察到船艏斜撞桥墩时特有的船艏沿桥墩相对滑动的现象进行了分析。最后,本文结合一个实际的工程咨询项目,对上海船舶运输研究所为苏通大桥设计的桥墩浮式箱形防撞装置的初步设计方案的防护到的碰撞力一时间曲线和船的损伤变形,以及设置防护装置后,船和防护装置所吸收的能量,评估了此装置的防护能力,并对此防护装置的设计参数选取做了些有益的探讨,针对提高防护装置的性能提出了一些建设性的意见。关键词:船桥碰撞,船舶碰撞,桥梁结构,桥墩防护,非线性有限元技术,数值仿真上海交通大学硕士学位论文
.—..、甋—.琤,瓹,.,,琲
簊産琤產上海交通大学硕士学位论文瓵.——.’.—..琧—,瑂琤,甌瑃琲,甌..—騣—.,琾
学位论文作者签名:套∽学位论文原创性声明上海交通大学日期:年/月独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名:套澈日期:奶年/月指导教师签名:虿量暗学位论文版权使用授权书上海交通大学保密匝在杲饷芎笫视帽臼谌ㄊ椤本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于不保密口。朐谝陨戏娇蚰诖颉啊獭日期:。;年/月
第一章:前言§船桥相撞问题的研究背景及进展越来越大,特别是七十年代以来,越来越受到录了起从—年严重碰撞鹗С齍鹿剩船桥碰撞是非常严重的海损事故,往往会造成船毁桥塌,航道堵塞,货