近年來,隨著各國間日益緊密的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系以及環(huán)境法力度的不斷提高,作為具有載箱量大、單箱運載成本低、二氧化碳排量少等優(yōu)點的超大箱集裝箱船得到了極大的發(fā)展。但是鑒于超大型集裝箱船具有較大的艏外飄結(jié)構(gòu),在海浪大幅度的運動時極易使得首部受到波浪砰擊的作用。同時,因其也具有平坦的尾部線型,在遭遇極大風(fēng)浪的情況時,由于自身發(fā)生了大幅度的搖晃運動,極易產(chǎn)生底部水動力砰擊的現(xiàn)象。砰擊對船體最直接的影響就是產(chǎn)生劇烈的沖擊作用,從而使得局部的結(jié)構(gòu)遭到損毀,在危及到航海安全性的同時,也會同樣對海上人員的生命安全造成威脅。為了就船體的砰擊載荷進(jìn)行理論預(yù)報,并對砰擊載荷作用下局部結(jié)構(gòu)的響應(yīng)分析方法進(jìn)行研究,本文開展了以下的工作:1、研究超大型集裝箱船的運動特性。由于砰擊主要與船波之間的相對運動情況有關(guān),所以開展了對首部和尾部垂向相對運動特性的研究工作。采用了對比分析的方法,以10000箱和21000箱超大型集裝箱船為例,研究了船長對運動特性的影響。進(jìn)而針對21000箱超大型集裝箱船進(jìn)行了滿載和壓載工況下的首尾相對運動特性研究。2、開展數(shù)值仿真工作,將二維剛性體落水的仿真結(jié)果與試驗結(jié)果進(jìn)行對比分析,驗證數(shù)值方法計算...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究目的及意義
    1.2 課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 砰擊載荷的理論方法研究現(xiàn)狀
        1.2.2 砰擊載荷的數(shù)值計算方法研究現(xiàn)狀
        1.2.3 首部砰擊與尾部砰擊的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 砰擊載荷作用下結(jié)構(gòu)動響應(yīng)的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
第2章 超大型集裝箱船運動特性研究
    2.1 概述
    2.2 基于三維頻域線性勢流理論的相對運動預(yù)報方法
        2.2.1 基本假定與坐標(biāo)系選取
        2.2.2 入射波的描述
        2.2.3 流場速度勢的分解及其定解條件
        2.2.4 運動方程的建立與相對運動的求解
        2.2.5 相對波面運動的長短期預(yù)報
    2.3 不同船長條件下的運動特性研究
        2.3.1 規(guī)則波響應(yīng)計算
        2.3.2 計算工況和水動力模型的確定
        2.3.3 環(huán)境參數(shù)的選取
        2.3.4 規(guī)則波計算結(jié)果及對比
        2.3.5 長期值計算與分析
    2.4 不同裝載工況條件下的運動特性研究
        2.4.1 規(guī)則波計算結(jié)果及對比
        2.4.2 長期值計算與分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 砰擊載荷的仿真研究
    3.1 概述
    3.2 Ls-Dyna簡介
        3.2.1 計算流程
        3.2.2 理論基礎(chǔ)
    3.3 數(shù)值仿真方法驗證
        3.3.1 有限元模型
        3.3.2 數(shù)值結(jié)果及分析
    3.4 首部砰擊載荷特性研究
        3.4.1 首部砰擊發(fā)生的條件
        3.4.2 外飄砰擊載荷特性研究
    3.5 尾部砰擊載荷特性研究
        3.5.1 尾部砰擊發(fā)生的條件
        3.5.2 尾部砰擊載荷特性研究
    3.6 本章小結(jié)
第4章 實船砰擊載荷計算及動力響應(yīng)分析
    4.1 概述
    4.2 首尾砰擊載荷的預(yù)報
        4.2.1 計算剖面的選取
        4.2.2 砰擊速度的設(shè)計值
        4.2.3 砰擊載荷的設(shè)計值
    4.3 實船砰擊載荷數(shù)值預(yù)報
        4.3.1 船型基本參數(shù)
        4.3.2 計算剖面的選取
        4.3.3 砰擊速度的設(shè)計值
        4.3.4 砰擊載荷的預(yù)報
    4.4 動力響應(yīng)分析
        4.4.1 基本運動方程
        4.4.2 直接瞬態(tài)響應(yīng)分析中的阻尼
        4.4.3 直接瞬態(tài)響應(yīng)分析流程
    4.5 實船動力響應(yīng)分析
        4.5.1 有限元模型
        4.5.2 設(shè)計砰擊載荷以及邊界條件的施加
        4.5.3 首部結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析
        4.5.4 尾部結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號：3773264