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1、振動(dòng)與沖擊第33卷第14期J0URNALOFVIBRATIONANDSHOCK撞擊船艏剛度對(duì)船體結(jié)構(gòu)碰撞性能影響胡宗文，劉昆，王自力(江蘇科技大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江212003)摘要：針對(duì)將撞擊船艏簡化成剛性會(huì)影響計(jì)算結(jié)果問題，利用非線性有限元?jiǎng)討B(tài)分析軟件MSC．Dytran對(duì)一艘散貨船垂直撞擊雙殼油輪場(chǎng)景進(jìn)行計(jì)算。比較實(shí)際柔性船艏與簡化剛性船艏撞擊下碰撞性能區(qū)別，重點(diǎn)討論撞擊船艏部剛度對(duì)被撞舷側(cè)碰撞性能影響。所得船艏剛度對(duì)舷側(cè)碰撞性能影響規(guī)律表明，改進(jìn)撞擊船艏部結(jié)構(gòu)可有效提高船舶碰撞安全性。關(guān)鍵詞：船舶碰撞；碰撞
2、性能；數(shù)值仿真；艏部剛度；壓潰強(qiáng)度中圖分類號(hào)：U661．4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10．13465／j．cnki．jVS．2014．14．026EfectofstrikingbowstifnessonthebehaviorofshipstructureincollisionHUzong—wen，LIUKun，WANGZi—li(SchoolofNavalArchitectureandOceanEngineering，JiangsuUniversityofScienceandTechnology，Zhenjiang212003，
3、China)Abstract：Thestrikingbowsimplifiedasarigidstructurewillhaveacertainimpactontheresuhsofshipcollisionanalysis．TheMSC．Dytranwasusedasanonlinearfiniteelementcodefordynamicresponseanalysis．Thecollisionscenarioofa159，000DWToiltankerstruckbya176，O00DWTbuckcarrierwasa
4、nalysed．Thedifferenceofcollisioncapabilitiesbetweentherealsoftstrikingbowandthesimplifiedrigidstrikingbowwascompared，andthentheinfluenceofstrikingbowstiffnessonthecollisioncapabilitiesofstruckstructureswasfocused．Itisshownthattheimprovedstrikingbowstructurecaneffec
5、tivelyimprovethesafetyofshipcollision．Keywords：shipcollision；collisioncapability；numericalsimulation；strikingbowstiffness；crushingperformance隨著世界航運(yùn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，水上交通日益繁忙，殼結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行低速?zèng)_擊實(shí)驗(yàn)，梅志遠(yuǎn)等¨利用落錘船舶碰撞與擱淺事故時(shí)有發(fā)生，而該種事故往往造成沖擊裝置對(duì)潛艇單雙殼體結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行碰撞沖擊試船體結(jié)構(gòu)破損、貨物泄漏、環(huán)境污染、人員傷亡等災(zāi)難驗(yàn)。以所得碰撞力、損
6、傷變形、能量吸收等碰撞參數(shù)均性后果_1j。目前對(duì)船舶碰撞問題研究主要集中在船與數(shù)值仿真或簡化解析公式結(jié)果較一致，但此處理方舶碰撞性能分析與耐撞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩方面。兩者實(shí)法大多將撞頭簡化為剛度很大(近似剛性)結(jié)構(gòu)，忽略際緊密相關(guān)，前者為基礎(chǔ)，后者為目的。已有基于船舶撞頭結(jié)構(gòu)本身變形及吸能能力。亦有在研究碰撞問題舷側(cè)結(jié)構(gòu)、船首形狀等對(duì)船舶碰撞性能開展的大量研時(shí)考慮撞擊船變形，建立較詳細(xì)的艏部模型¨，由究J，提出夾層板舷側(cè)、CCT型雙殼舷側(cè)及新型LPG此會(huì)增加計(jì)算時(shí)間，提高計(jì)算難度；因此，選擇合理的舷側(cè)等多種耐撞結(jié)構(gòu)，很大程度上能提高
7、結(jié)構(gòu)的船艏剛度對(duì)船舶碰撞問題研究具有一定現(xiàn)實(shí)意義。耐撞性能。對(duì)被撞船碰撞性能分析時(shí)，一般假設(shè)船艏為比較撞擊船艏部剛度影響，本文采用非線性數(shù)結(jié)構(gòu)剛度遠(yuǎn)高于舷側(cè)，忽略船艏結(jié)構(gòu)變形，將撞擊船艏值仿真分析技術(shù)，模擬159，000DWT雙殼油船被部簡化為理想剛性撞頭。對(duì)船體局部結(jié)構(gòu)碰撞性能的176，000DWT散貨船船艏正撞場(chǎng)景，分別將撞擊船艏模型試驗(yàn)較多，Cho等利用鐘擺式?jīng)_擊試驗(yàn)裝置對(duì)部選取實(shí)際柔性材料及剛性材料，比較被撞結(jié)構(gòu)在碰船體加筋板架碰撞性能進(jìn)行研究，Paik等¨對(duì)船體雙撞力、損傷變形、能量吸收等撞擊參數(shù)區(qū)別，重點(diǎn)研究撞擊
8、船艏部剛度對(duì)碰撞性能影響，研究成果可指導(dǎo)碰撞性能分析?；痦?xiàng)目：國家自然科學(xué)基金(51379093)；江蘇省船舶先進(jìn)設(shè)計(jì)制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放研究基金(CJ1305)1碰撞場(chǎng)景收稿日期：2013—06—02修改稿收到日期：2013—06—25第一作者胡宗文男，碩士生，1988年生本文碰撞場(chǎng)
