【摘要】：以復合材料防撞護舷為研究對象,采用有限元法對不同船艏形狀的船橋碰撞動力學特性進行研究,為橋梁防撞護舷結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計提供理論依據(jù)。首先通過對防撞護舷試樣的碰撞試驗與有限元計算結(jié)果進行對比,來完善防撞護舷的有限元模型;然后設(shè)計了D型和L型防撞護舷,并在ANSYS/LS-DYNA軟件平臺上對1000 t楔形船艏船、3000 t球鼻形船艏船與兩種結(jié)構(gòu)型式防撞護舷的碰撞特性進行仿真模擬,獲得了碰撞過程中碰撞力、變形能及撞深等時域響應(yīng)特性。通過比較兩種護舷結(jié)構(gòu)型式對船艏形狀不同的適應(yīng)性,發(fā)現(xiàn)D型護舷對楔形船艏船防護效果較好,對球鼻形船艏船防護不起作用;L型護舷對兩種形狀船艏船消能效果均較好,起到了保護橋梁和船舶的作用。在實際工程中需考慮多種因素的影響,綜合比較后選用最為合理的防撞護舷結(jié)構(gòu)型式。目前L型防撞護舷已應(yīng)用于港珠澳大橋橋墩的防護工程中,有效地解決了船橋碰撞帶來的破壞風險,為復合材料防撞護舷的推廣使用提供了重要的指導作用。
[Abstract]:Taking the composite collision fender as the research object, the dynamic characteristics of ship bridge collision with different bow shapes are studied by using finite element method, which provides a theoretical basis for the reasonable design of the bridge collision fender structure. Firstly, the finite element model of collision fender is improved by comparing the results of collision test and finite element calculation, and then D type and L type anti-collision fender are designed. The collision characteristics of 1000 t wedge-shaped bow ship with 3000t spherical nose bow ship and two kinds of structural anti-collision fenders are simulated on the platform of ANSYS/LS-DYNA software. The time-domain response characteristics such as collision force, deformation energy and depth of collision are obtained. By comparing the adaptability of the two types of fender structure to different bow shapes, it is found that D fender has better protection effect on wedge-shaped bow ship, while it has no effect on bulbous bow ship. The L-type fender has better energy dissipation effect on both shapes of bow ship. It protects bridges and ships. Considering the influence of many factors in practical engineering, the most reasonable structure type of collision fender is selected after comprehensive comparison. At present, L-type anti-collision fender has been applied to the protection engineering of pier of HongKong-Zhuhai-Macao Bridge, which effectively solves the damage risk caused by collision of ship and bridge, and provides important guidance for the popularization and application of composite anti-collision fender.
【作者單位】： 同濟大學航空航天與力學學院;上海第二工業(yè)大學工學部;
【基金】：國家自然科學基金重點項目(11032009);國家自然科學基金(51075303)
【分類號】：U443.26

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本文編號：2200238