船舶碰撞的有限元仿真研究.pdf

1、分類號密級UDC學(xué)校代碼10497學(xué)位論文題目船舶碰撞的有限元仿真研究英文ResearchonFiniteElementSimulationof題目Shipshipcollision研究生姓名趙曉博姓名甘浪雄職稱教授學(xué)位博士單位名稱航運(yùn)學(xué)院郵編430063申請學(xué)位級別碩士學(xué)科專業(yè)名稱交通信息工程及控制論文提交日期20164論文答辯日期20165學(xué)位授予單位武漢理工大學(xué)學(xué)位授予日期答辯委員會主席評閱人2016年5月指導(dǎo)教師武漢理工大學(xué)碩士

2、學(xué)位論文I摘要目前，海事事故調(diào)查主要采用對當(dāng)事船舶船員詢問，對海圖、航海日志及航海儀器設(shè)備記錄存儲數(shù)據(jù)推算等手段進(jìn)行定性分析船舶間責(zé)任。由于部分船舶，尤其是內(nèi)河小噸位民用船舶、漁船等大多都未配備GPS（北斗）導(dǎo)航儀、ECDIS、AIS、VDR等儀器設(shè)備，因此對于這類船舶的碰撞事故很難通過航海儀器設(shè)備的記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行定性推斷。同時在事故調(diào)查時，由于當(dāng)事船舶船員為了維護(hù)自身及船東利益，可能對海圖資料進(jìn)行篡改，在海事調(diào)查時提供偽口供等行為，這不

3、僅加大了海事事故調(diào)查的難度，同時易引起當(dāng)事雙方的爭議和不滿，因此必須提供新的技術(shù)和方法以更客觀、有效的進(jìn)行海事事故調(diào)查和糾紛處理。本文的船舶碰撞研究是基于有限元仿真技術(shù)，考慮撞擊船船首的塑性變形、被撞船船速和船體周圍流體的影響，采用流固耦合有限元模型仿真船舶瞬時碰撞過程，同時結(jié)合事故后對當(dāng)事船舶進(jìn)行實(shí)際勘驗(yàn)的結(jié)果，推算船舶碰撞時刻的瞬時碰撞角度和相對撞擊速度，同時對碰撞過程中船體結(jié)構(gòu)損傷變形、各構(gòu)件吸能及能量轉(zhuǎn)換等響應(yīng)進(jìn)行分析。將船體結(jié)

4、構(gòu)損傷和耐撞性能研究的通用方法—有限元仿真技術(shù)應(yīng)用到海事事故調(diào)查中，為海事事故調(diào)查和海事糾紛解決提供新的方法。本文的主要研究工作如下：（1）建立碰撞船舶有限元模型。針對具體碰撞案例分析，采用MSC.Patran軟件建立事故當(dāng)事船舶的有限元仿真模型，并進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。（2）確定相撞時刻當(dāng)事船舶的碰撞姿態(tài)。根據(jù)岸臺基站及船舶航海儀器記錄數(shù)據(jù)設(shè)計相應(yīng)的試驗(yàn)工況，通過仿真計算，將仿真試驗(yàn)結(jié)果與事故后的實(shí)際勘驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析，確定碰撞發(fā)生時