發(fā)布時間：2021-08-08 10:20

　　近些年來,全球氣溫的升高導致極地地區(qū)冰區(qū)覆蓋面積減小,北方航路通航成為現(xiàn)實。北極以重要的戰(zhàn)略地位以及擁有豐富天然氣、油氣資源的極大優(yōu)勢成為世界各國爭相搶奪的重要區(qū)域。當船舶在極地航行、進行各項開采活動時,無法避免與海冰相互接觸,若船舶在與海冰碰撞過程中發(fā)生破損,不但會危害船上人員生命安全,還會導致油氣泄漏,嚴重污染海洋環(huán)境,同時造成了巨大財產(chǎn)經(jīng)濟損失。船舶與海冰的碰撞研究在近些年中已經(jīng)成為一個研究熱點。由于上述原因,本文在應用非線性有限元程序LS-DYNA的基礎上,進行了船舶與海冰的碰撞研究。論文舉例介紹了在極地航行中出現(xiàn)的災難事故,強調(diào)研究冰載荷對船舶安全的重要性,重點總結(jié)了目前研究冰載荷的主要方法和現(xiàn)狀,并進行全文工作的具體介紹。整個論文工作分為船舶-層冰和船舶-冰山碰撞研究兩個部分。在船舶-層冰碰撞研究中,作者使用了近幾年來剛剛興起的粘聚單元方法,著重介紹此方法在研究層冰問題上的優(yōu)勢,探究了整個方法構(gòu)建層冰模型的思想,同時研究了在不同船速下的冰阻力變化規(guī)律。大面積浮冰在與船舶或者結(jié)構(gòu)物相互作用時會產(chǎn)生堆積、爬坡行為,以往的研究方法在模擬堆積現(xiàn)象時有很大的弊端。作者應用粘聚單元方法... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 經(jīng)驗公式和解析方法
        1.2.2 模型及實船試驗方法
        1.2.3 數(shù)值方法
    1.3 本文研究內(nèi)容
2 LS-DYNA非線性有限元基本理論
    2.1 非線性有限元
    2.2 LS-DYNA軟件基礎理論
    2.3 LS-DYNA軟件碰撞基本算法
    2.4 LS-DYNA求解算法
        2.4.1 拉格朗日算法
        2.4.2 歐拉算法
        2.4.3 ALE算法
    2.5 本章小結(jié)
3 粘聚單元法及破冰阻力公式
    3.1 粘聚單元法
    3.2 Jeong破冰阻力公式
    3.3 Keinonen公式
    3.4 本章小結(jié)
4 船舶-層冰碰撞研究
    4.1 船舶和海冰模型設置
    4.2 計算結(jié)果
    4.3 船舶層冰碰撞堆積現(xiàn)象模擬
    4.4 彈性基近似模擬浮力
    4.5 本章小結(jié)
5 船舶-冰山碰撞研究
    5.1 LS-DYNA中靜水壓力模擬
    5.2 單一冰塊漂浮模擬
    5.3 船舶舷側(cè)-球形冰山碰撞研究
        5.3.1 計算模型
        5.3.2 材料模型
        5.3.3 網(wǎng)格尺寸
        5.3.4 模擬工況
        5.3.5 碰撞過程現(xiàn)象分析
        5.3.6 碰撞速度分析
        5.3.7 應力分析
        5.3.8 各個工況碰撞力峰值結(jié)果
        5.3.9 結(jié)論
    5.4 全尺度船舶-冰山碰撞數(shù)值模擬
        5.4.1 冰山網(wǎng)格收斂性分析
        5.4.2 船舶-冰山碰撞分析
        5.4.3 水在碰撞過程中的影響作用分析
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論以及展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3329776