漁船與碼頭碰撞的仿真分析研究.pdf

1、隨著航運(yùn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，商貨船不斷增多，而漁船數(shù)量也在不斷增加，港口規(guī)模不斷擴(kuò)大，泊位越來越多，同時(shí)由于我國漁船基數(shù)大以及漁船作業(yè)的特點(diǎn)，進(jìn)出港頻率較高，這些都無形中增加了漁船與碼頭端部碰撞的風(fēng)險(xiǎn)，造成漁船碰撞事故時(shí)有發(fā)生，并且漁船事故統(tǒng)計(jì)顯示有近60％是由碰撞所引起的。因此，開展對漁船碰撞問題研究確有必要。本文以42m漁船與碼頭碰撞為例通過MSC.Patran/Dytran程序建立碰撞的有限元模型，對漁船船首碰撞過程、首部構(gòu)件吸能情況與結(jié)

2、構(gòu)耐撞性進(jìn)行了分析。
　　在漁船船首碰撞性能方面，利用有限元模型對漁船與碼頭的碰撞過程做了仿真分析，得出了漁船與碼頭的碰撞損傷變形、碰撞力曲線、能量轉(zhuǎn)化曲線、速度曲線和等效應(yīng)力與等效應(yīng)變、位移云圖。通過分析得出漁船與碼頭在碰撞中的損傷主要集中在碰撞接觸區(qū)，故漁船船首是主要的損傷區(qū)域，而碼頭剛度比漁船剛度大，故碼頭在碰撞中損傷較?。慌鲎仓袧O船動(dòng)能主要被變形能所吸收，另外一部分被沙漏能以及摩擦能所吸收；同時(shí)還分析了不同速度對碰撞的影響

3、，速度越大，非線性特性越強(qiáng)，對碰撞損傷越大，漁船船首遭受的破壞變形越嚴(yán)重。
　　在船首結(jié)構(gòu)耐撞性方面，首先分析了船首各構(gòu)件的能量吸收情況，得出外板是主要的吸能構(gòu)件，然后依次是橫框架、甲板、縱框架，并且碰撞中漁船動(dòng)能大部分被外板變形能所吸收；其次分析了船首構(gòu)件變量對船首結(jié)構(gòu)耐撞性的影響，得出增厚外板可以提高船首結(jié)構(gòu)的耐撞性，但單純增加外板厚度是不經(jīng)濟(jì)的，應(yīng)結(jié)合橫框架和甲板進(jìn)行綜合考慮，合理的增厚構(gòu)件來改善船首結(jié)構(gòu)的耐撞性，同時(shí)也間接

4、說明增加漁船質(zhì)量會(huì)對碰撞產(chǎn)生影響；最后提出了一種附加V型舷墻結(jié)構(gòu)，通過與原船分析對比得出，附加 V型舷墻結(jié)構(gòu)使原船首結(jié)構(gòu)的損傷大大減小，附加 V型舷墻結(jié)構(gòu)吸收了48.37%能量，使原船外板、橫框架、甲板的吸能分別降低了27.79%、13.26%、7.72%，從而保護(hù)了漁船原船首結(jié)構(gòu)；附加V型舷墻結(jié)構(gòu)與構(gòu)件增厚方案的對比顯示，帶有附加V型舷墻結(jié)構(gòu)的船首比耗能最小，僅為498.99J/kg，提高了船首結(jié)構(gòu)耐撞性，使其損傷減小，是一種可行防撞