船舶碰撞损伤临界态势界定研究

船舶碰撞往往会造成严重的损伤或损失。船舶在实际航行中,若碰撞不可避免,驾驶员应尽量调整至合适的碰撞态势(包括速度和角度),以减少碰撞损伤或损失。因此,需研究船舶碰撞不同态势下的损伤,并界定其临界态势。本文以两艘10 000吨级单舷侧结构散货船为研究对象,以不同的速度、角度设计多个数值仿真试验工况,基于MSC.Dytran对船舶最危险的区间段进行有限元仿真分析,同时结合正交设计、改进后的BP-GA算法,建立综合指标,而确定其临界速度和角度值,并提出减少碰撞损伤和损失的建议,以指导船舶驾驶员如何应急操纵。结果表明船尾机舱段为最危险碰撞区间段,在此基础上得出临界碰撞速度值为2 253 mm/s,并得出临界碰撞角度随实际碰撞速度的变化趋势。研究成果可为船舶碰撞态势的选择提供理论参考,并为船舶驾驶员在紧急情况下的应急避碰提供实践指导。