【硕士论文】基于有限元理论的船舶碰撞剩余动能确定方法的研究

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1、分类号密级uDC单位代码10151—基于有限元理论的船舶碰撞剩余动能确定方法的研究指导教师付玉慧职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位级别工学硕士学科（专业）交通信息工程及控制论文完成日期2012年5月答辩日期2012年6月、______—答辩委员会主席SB?Thestudyofamethodforascertainingkineticenergyduringvessels9collisionbasedonFiniteElementtheoryAthesisSubmittedtoDalianMari

2、timeUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringbySunTao(TrafficInformationEngineering&Control)ThesisSupervisor:ProfessorFuYuhuiMay,2012大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明:本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果,撰写成硕士学位论文“基于有限元理论的船舶

3、碰撞剩余动能确定方法的研究”。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，

4、也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》（中国学术期刊（光盘版）电子杂志社）、《中国学位论文全文数据库》（中国科学技术信息研究所）等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。年解密后适用本授权书。本学位论文属于：保密口在师签名:论文作者签名:不保密0（请在以上方框内打）日輒5年b月讪日摘要船舶碰撞是船体结构在较短时间内在巨大冲击载荷作用下的一种复杂的非线性动态响应过程，碰撞时间从万分之几秒到

5、一点几秒不等。在短暂的时间内，船舶初始动能逐渐消耗并迅速被船体的变形吸能和被撞船的刚体动能变化等渠道所吸收。在目前的技术条件下，包括船舶刚体动能和变形吸能等重要数据是很难从事故过程中轻易获得的。这就给事故发生后的调查取证工作带来极大的不方便，而且单靠推断或者借鉴经验也无法还原出整个过程。近年来，利用MSC、ANSYS/LS-DYNA和ABQUES等有限元软件来还原碰撞过程被众多学者所认可，这些软件虽然功能强大但是也存在操作复杂等缺陷和不便。所以，确定出一种相对准确和实用的船舶碰撞仿真方法具有一定的研究

6、意义。本文运用ANSYSWorkbench软件对多种碰撞情形进行了三维建模和有限元仿真计算并最终得到了相应的船体形变和剩余动能等数据。通过与以往学者的研究数据进行简单比对后，确定了釆用这种评估碰撞剩余动能的新方法是可取的。此方法可以为海事事故还原提供一种新的研究方法，同时也可以对船舶耐撞性的改良.对操船人碰撞前速度的控制甚至为海事调查提供证据起到一定的参考作用。关键词：船舶碰撞；有限元仿真；Workbench;剩余动能；研究方法ABSTRACTShipcollisionisakindofcomplex

7、nonlineardynamicresponseprocessthatthehullstructurewillbeimpactedbyahugeloadsinarelativelyshorttime,thetimeofcollisionisdifferentfromtenthousandthsecondstoafewseconds•Intheshortperiodoftime,thecollidshipfsinitialkineticenergyisconsumedandthelossenergywi

8、llbeabsorbedbythehull'sdeformationandtransfertothekineticenergyofcollidedshipgradually.Includingthekineticenergyofcollidedship、theenergyofdeformationabsorptionandotherimportantdatacannotbeobtainedinthecurrenttechnicalconditions.I