船墩防撞系統(tǒng)碰撞力學(xué)仿真初步研究.pdf

1、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動了交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展又更加的促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。就在經(jīng)濟(jì)與交通相輔相承高速發(fā)展的時(shí)期，越來越多跨江跨河大跨徑橋梁出現(xiàn)的同時(shí)，船舶撞擊橋梁的事故時(shí)有發(fā)生，在每一起船撞橋事故中都會帶來災(zāi)難性的結(jié)果，除了人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失外，由交通線的中斷和堵塞所帶來的間接經(jīng)社會影響更是難以估量的。因此，研究船舶撞擊橋梁的問題是當(dāng)前刻不容緩必須解決的問題，近年來，國內(nèi)外大量的學(xué)者已經(jīng)圍繞此問題進(jìn)行了廣泛的研究。船橋碰撞在很短

2、的時(shí)間內(nèi)發(fā)生巨大荷載的作用，是非常復(fù)雜的動態(tài)非線性的響應(yīng)過程。在碰撞區(qū)域各構(gòu)件將迅速超越彈性階段進(jìn)入流塑性階段，并伴有材料的屈曲、撕裂等各種形式的失效和破壞，而且還存在很多不確定的影響因素，因此很難通過建立精確的數(shù)學(xué)模型對這一過程進(jìn)行模擬。隨著非線性有限元技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)水平的提高，通過各種有限元軟件對船撞橋過程進(jìn)行模擬成為解決此問題的有效途徑。
　　 本文將圍繞碰撞力學(xué)機(jī)理和撞擊過程中能量的吸收兩大問題，運(yùn)用ls-dyna軟

3、件對碰撞過程進(jìn)行全程模擬。通過模擬多艘不同噸級船舶，不同的速度撞擊橋梁，分析碰撞過程中各構(gòu)件的動力響應(yīng)，通過修改影響碰撞機(jī)理的各要素，研究防撞設(shè)施的優(yōu)化方案。主要研究內(nèi)容包括：①回顧船舶碰撞機(jī)理、船橋碰撞及橋墩防護(hù)裝置的研究發(fā)展情況；②系統(tǒng)地介紹目前防撞設(shè)施的種類以及對各個(gè)防撞設(shè)施的功能；③對動態(tài)非線性有限元的基本理論進(jìn)行了綜述，對用于本文動態(tài)非線性有限元軟件ANSYS/LS-DYNA作了全面的介紹，并對有限元分析中接觸這一關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行