船舶与导管架平台碰撞的动力响应研究

以ANSYS/LS-DYNA为软件平台,提出一种处理船舶与海洋平台碰撞的有限元建模分析方法,优于传统的分步多次计算方法,通过数值实验证明有相当的精度,能够满足研究需要.探讨碰撞中的应变率问题,并计算船舶以2 m/s碰撞导管架平台的动力响应.     

中型邮轮典型异型结构特点分析

中型邮轮结构设计需满足美学、布局、功能和结构安全等多方面要求,故大量不同种类的异型结构被广泛应用于中型邮轮.文章在所提出的异型结构定义基础上,将中型邮轮中典型异型结构与传统船舶结构进行对比,并对中型邮轮中不同区域的异型结构进行梳理与分类.重点分析了中型邮轮中典型开口结构、开孔高腹板、玻璃幕墙与穹顶等异型结构的结构特点.所得中型邮轮典型异性结构特点,可为中型邮轮结构设计及安全性评估提供参考.     

约束空间内爆超压载荷影响因素二维数值模拟

[目的]为了研究炸药运动、初始界面扰动及网格尺寸对舱内爆炸超压载荷的影响规律,[方法]采用五阶WNEO有限差分格式、三阶TVD龙格—库塔法对二维可压缩欧拉方程的空间项和时间项进行数值离散,并基于Fortran平台,自主开发约束空间内爆炸波高精度数值计算程序,利用所开发的程序对舱内爆炸超压载荷的影响因素进行初步探讨。[结果]研究表明,增大炸药运动速度、选取特定的初始界面扰动、减小网格尺寸均能较明显地提高舱内爆炸冲击波峰值,但对准静态超压载荷的影响较小。[结论]研究结果可为抗爆结构设计及舱内爆炸毁伤评估提供一定的参考和指导。     

多开口甲板板架结构极限承载力实验研究

[目的]为了研究多开口结构形式对甲板板架结构极限承载能力的影响,[方法]以2种不同开口形式的双层板架模型为研究对象,对其在轴向压缩载荷作用下的极限承载能力进行实验研究,对比分析双开口甲板结构和舷侧开口板架结构的失稳破坏模式及极限承载能力,得到多开口甲板板架结构在逐步崩溃过程中甲板各处应力的变化规律。[结果]实验结果表明:开口角隅处应力集中现象明显,随着轴向压缩载荷逐渐增大,开口中部甲板应力急剧上升,多开口结构最终均在最大开口的中部发生失稳破坏;甲板开口尺寸对结构初始轴向刚度的影响显著,舷侧开口结构则在弹塑性变形阶段对极限承载力的影响占主导地位。[结论]所提实验研究方法及结果可为此类甲板结构的设计提供参考。     

大型沉井浮运阻力研究

利用计算流体软件FLUENT对大型圆形铜沉井浮运时受到的水阻力进行数值计算，得到了不同流速不同吃水工况下沉井外壁和沉井总体的水流力；并将FLUENT计算结果与经验公式估算结果比较分析，验证了经验公式中只规定外壁为挡水面积是不合理的。在实际浮运中沉井内壁也受到了较大的水流力，并且不可忽略。依据FLUENT数值结果对经验公式进行修正，修正后的公式考虑了内壁受到的水流力，可更准确地估算大型圆形沉井浮运时的水流力。此修正经验公式可为工程实际提供参考。     

快速组合火车渡轮模型实验研究

快速组合渡轮是由两条驳船联接而成，在联接处可以纵向相对转动。根据两驳船在联接处力的传递特征，分别采用薄壁梁弯曲方程和约束扭转方程作为相似模拟的控制方程，进行了相似模型设计和实际船舶与模型的外力转换。在模型试验中，从组合渡轮的实际受力状态出发，模拟了不同的外力组合，得到了联接附体及其附近的部分船体上的应力分布规律。     

码头现有设施靠船能力评估

武钢工业港8、9号码头,是1985年设计建造的用于装卸出口钢材的专业化码头,仅适应于停靠1 500吨级驳船.因为武钢外运装船港口为宁波北仑港,1 500吨级驳船只能运到南通,再由沿海驳船转运到宁波.过驳作业既增加了运输时间和成本,又降低了工效.     

基于谱分析的FPSB疲劳寿命评估和优化

FPSB是一种新型深远海大型浮式结构物,长期承受交变波浪载荷作用,易发生疲劳而使得结构失效。本文以一艘FPSB为研究对象,使用谱分析法对其疲劳寿命进行了评估。首先建立水动力模型计算波浪载荷响应算子RAO,建立整船结构模型计算船体结构响应,随后选取典型节点建立子模型以得到精确的热点应力传递函数,采用北大西洋海况和P-M海浪谱,基于S-N曲线和线性累积损伤准则对典型节点的疲劳寿命进行计算分析。根据疲劳评估结果,对易损节点进行基于疲劳性能的结构优化,以提高节点形式的合理性及结构安全可靠性。     

单轴压缩下多开口甲板板架稳定性试验及数值仿真

为了揭示多开口设置对结构轴向受压稳定性的影响规律,本文设计并制作了甲板和舷侧同时布置开口的双层板架结构模型,开展了其轴向受压极限承载能力试验。借助非线性有限元软件ABAQUS对该模型的失稳破坏过程进行了数值仿真计算,通过对比分析实验数据和数值计算结果,确定了导致整个板架结构屈曲失效的主要原因,为相同类型的甲板结构的稳定性设计工作提供了一定的参考依据。     

空中爆炸下舰船桅杆结构变形及破裂的数值模拟

对某舰的桅杆结构及相关甲板,用Lagrange单元进行模拟,桅杆周围、内部的空气用Euler单元进行模拟,Lagrange单元和Euler单元耦合界面采用一般耦合方法.运用动力有限元软件MSC/DYTRAN中的多欧拉-拉格朗日耦合方法,欧拉方程求解时使用具有二阶精度的Roe求解器,用MSC/PATRAN进行前后处理,模拟出了桅杆结构在空中爆炸作用下的变形及破裂.在破口处,冲击波传入桅杆内部,使内部空气压力发生变化.数值分析表明,应变率对结构非线性变形影响较大,计算中应当予以考虑.