闸门受碰cae分析与结构优化

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1、河海大学硕士学位论文闸门受碰CAE分析与结构优化姓名：施泉申请学位级别：硕士专业：交通运输规划与管理指导教师：吴中20070301河海大学硕士学位论文簏泉：闸门受碰CAE分析与结构优化摘要船舶与闸门碰撞往往会造成结构破坏、货物泄漏、环境污染、人员伤亡等灾难性的后果。因此，无论是从安全上、经济上、还是从环境保护上来看，提高闸门抗撞性能都具有重要的意义。随着内河航运的迅猛发展，闸门受碰损坏问题越来越受到关注，然而遗憾的是，国内对闸门的设计和研究仅仅停留在闸门的静力状态下的受力分析及主要部件的耐磨、耐腐蚀的实验等，而对于

2、高速(高动能)、非线性条件下的受力分析的研究几乎处于空白。研究闸门抗撞强度不仅有利于提升国内闸门设计与管理水平，而且可以减少闸门维护费用，降低人身财产损失。闸门受碰是在巨大冲击载荷作用下的一种复杂的非线性瞬态响应过程，它具有非常明显的动力特性，而且碰撞区构件一般都要迅速超越弹性阶段而进入塑性流动状态，并可能出现撕裂、屈益等各种形式的破坏和失效。而且，在船舶与闸门碰撞过程中，还要受到很多因素的影响，比如，船与闸门碰撞的相对位置和速度、碰撞部位以及环境条件等。因此，闸门受碰力学分析研究是十分复杂的。本论文就是利用CAE

3、技术建立了船舶与闸门碰撞情况的有限元模型，模型中考虑了材料非线性、几何非线性等因素，并且对某一工况下的船舶与闸门碰撞进行仿真，着重研究闸门应力、应变以及特殊杆件受力的变化情况；在此基础上，通过对有限元计算软件(LS--DYNA)的结果文件以及计算文件(·．DYN)进行二次开发，搜寻设计变量的优化方向，以实现闸门模型的优化。关键词：闸门受碰、非线性有限元、二次开发、结构优化河海大学硕士学位论文施泉：闸门受碰CAE分析与结构优化Abs仃actTheeollisionbetweenshipandstrobeCallalw

4、aysmakesomedisasters．includingfracturedamage，environmentpollutionandcasualties．Therefore，toimprovetheresistibilityofstrobeisofgreatimportance，nomatterwhatconsidersafety,economyandprotectingenvironmentWitlItherapiddevelopmentofthefreshwatership，manyexpertsbendt

5、hemselvestothestudyofthemechanisminship-strobecollisionandshatter,however,itisapitythatthedesignandresearchofthestrobeiustrestsonthemechanicalanalysisatthestaticstateandthetestonwearabilityandcausticityoftheimportantpart,andthestudyonthemechanicalanalysisatthe

6、stateofhighspeed(highkineticenergy)andnon-linearityisalmostblank．Tostudythestrengthofcollisionnotonlybenefitstheupgradetothedesignandmanagementlevelofstrobe，butalsocanreducetheexpense0nthemaintenanceofstrobeandlossofthepersonandwealth．ship．strobecollisionisaco

7、mplicatednonlinearinstantaneousprocessunderhugeimpactload，whichhasamarkeddynamiccharacteristic．Furthermore，thestructureofcollidedareawillexceedelasticphaserapidly,thenturnintotheplasticflowstatus，meanwhile，damageandfaihtresuchasfractureandbucklingcouldhappen．A

8、ndduringthecollision,manyfactorsCanaffectcollisionresultsuchastherelativepositionandvelocity,thelocationofthecollidedstrobe，andtheenvironmentcondition，andSOon．Therefore，themechanic