船舶搁浅于台型礁石场景下双层底肋板骨材变形机理研究.pdf

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1、振动与冲击第33卷第l4期JOURNALOFVIBRATIONANDSHOCK船舶搁浅于台型礁石场景下双层底肋板骨材变形机理研究于兆龙，胡志强，刘毅，王革(1．上海交通大学海洋工程国家重点实验室，上海200030；2．大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁大连116024；3．美国船级社上海代表处，上海200003)摘要：以典型船舶双层底结构中肋板骨材为研究对象，用塑性力学理论及数值仿真讨论肋板骨材在船舶搁浅台型礁石场时的变形过程与破坏机理。用LS—DYNA仿真技术模拟获得结构变形模式及能量耗散结果。在研究变形模式基础上建立肋板骨材塑性变形数学模型。用上限定理及MATLAB编程数

2、值方法求解纵桁骨材变形吸收的结构变形能及平均变形阻力；用数值仿真结果进行验证。研究获得纵桁骨材变形阻力及变形能解析计算公式，对船舶双层底耐撞性结构设计及性能评估具有一定指导意义。关键词：船舶搁浅；肋板骨材；解析计算；数值仿真；结构变形能中图分类号：U661．43文献标志码：ADOI：10．13465／j．cnki．jVS．2014．14．033CollapsemechanismanalysisofstifenersontransversefloorsinashoalgroundingcourseofdoublebottomtankerYUZhao—long，HUZhi—qiang一，Yi，

3、WANGC,e(1．StateKeyLabofOceanEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200030，China；2．StateKeyLaboratoryofStructuralAnalysisforIndustrialEquipment，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China；3．ABSGreaterChinaDivision，Shanghai200003，China)Abstract：Theplastictheoryandnumericalsimulationswere

4、usedtodiscussthedeformationpatternsandthecollapsemechanismofstiffenersonthetransversefloorsinashoalgroundingscenarioofdoublebottomtanker．Inthestudy，thenumericalsimulationcodeLSDYNAwasusedtocalculatethedeformationpatternsandenergydissipation，and——flmathematicalmodelofthedeformedstiffenerswasbuilt．U

5、singtheupperboundtheory，aMATLABprogramwasdevelopedtosolvethegoverningequationsandtoobtainthedistortionenergyandmeangroundingresistances．Theresultswereverifiedagainstthenumericalresults．Theproposedtheoreticalmodelcouldbeareferencetotheassessmentofshipcrashworthinessduringitsdesignphase．Keywords：sho

6、algrounding；stiffenersontransversefloors；analyticalanalysis；numericalsimulation；distortionenergy随海上航行船舶数量的不断增加，船舶搁浅、触礁计需更多理性设计标准评估船舶防撞性等安全性能。事故发生也愈频繁。船舶搁浅事故已成为船舶航行、为此在评估船舶结构响应中投人大量研究，提出诸多原油运输安全的重大隐患。轻者会造成局部结构破创新性概念、方法应用于船舶初步设计中⋯。坏，重者会造成巨大经济损失及人员伤亡，甚至引发环评估船体结构响应方法主要有简化解析法、模型境污染等生态灾难。如1989年发生在美国阿拉斯加

7、试验、实船实验及数值仿真。其中简化解析法具有计的ExxonValdez号油轮搁浅事故，致使大量原油泄漏，算周期短、结构变形破坏模态易观察、结果精度较高等成为人类海运史上最具破坏性的生态灾难；又如豪华优点，适合船舶初步设计及碰撞事故应急处理j。简蒸汽邮轮Titanic号第一次航行即因冰山撞击沉没致化解析法为基于实船事故、模型试验及数值仿真获得1500多人丧生。为使事故所致损失降至最低，船舶设破坏变形模态基础上建立的。Als