●1 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 船舶踫分析研究現狀
1.2.2 船舶結構優化方法
1.3軟件
1.3.1 Patran軟件介紹
1.3.2 ANSYS/LS-DYNA軟件介紹
1.3.3 AQWA軟件介紹
1.4 本書主要研究內容
2 基於Patran的墊擋優化方法及優化結果分析
2.1 墊擋模型
2.1.1 船體說明
2.1.2 船的結構模型
2.1.3 設計工況及載荷
2.1.4 計算結果及分析
2.1.5 不同工況計算結果彙總
2.2 各構件強度校核
2.2.1 許用應力
2.2.2 應力水平評估
2.3 結構優化及結果
2.3.1 半船長計算及其結果
2.3.2 重新布置護舷
2.3.3 艏部弱框架強化
2.3.4 設置艙壁垂直桁
2.3.5 艙壁板優化
2.3.6 艙壁普通垂直桁的加強
2.3.7 結構優化評估
3 基於LS-DYNA的墊擋船踫撞特性研究
3.1 船舶踫理論
3.1.1 踫撞基本理論
3.1.2 LS-DYNA求解方法
3.1.3 沙漏控制
3.1.4 材料的應變率敏感性
3.2 全船模型的建立
3.2.1 船舶主尺度及參數
3.3模型的建立
3.3.1 材料的選擇
3.3.2 網格的劃分
3.3.3 生成PART
3.3.4 定義接觸、約束與速度
3.3.5 總體模型圖示
3.4 船舶踫撞的求解分析
3.4.1 一般求解流程
3.4.2 踫撞求解分析
4 基於LS-DYNA的墊擋船防撞能力研究
4.1 墊擋船不同分段的防撞能力研究
4.1.1 中體分段的防撞能力研究
4.1.2 水艙分段的防撞能力研究
4.1.3 艏部分段的防撞能力研究
4.2 踫撞過程與能量傳遞分析
4.3 結構優化對防撞能力的提升
5 基於AQWA的墊擋船繫泊特性分析
5.1 碼頭繫泊理論分析
5.1.1 表面波理論
5.1.2 環境載荷
5.1.3 繫纜力計算方法
5.1.4 護舷力的計算
5.1.5 三維勢流理論
5.1.6 小結
5.2 船舶頻域分析計算
5.2.1 建立數值計算模型
5.2.2 船舶水動力性能影響與作業水深的關繫
5.2.3 船舶水動力性能影響與浪向角的關繫
5.3 時域下船舶水動力分析
5.3.1 波浪繫數設置
5.3.2 碼頭繫泊繫統設計
5.3.3 2-7-2繫泊方式分析
5.3.4 4-4-4繫泊方式分析
6 總結
參考文獻
本書選取三峽庫區重慶段納溪溝碼頭浮式靠泊繫統的墊擋船為主要研究對像,參考現有資料,運用結分析軟件MSC.Patran/Nastran對該船進行完整建模,結合實際調研資料,確定船舶的速度、角度及撞擊力等物理參數,結合墊擋船在高樁碼頭的布置位置以及固定側護舷布置位置,確定邊界條件,根據《鋼制內河船舶人級與建造規範》的相關要求,對船舶全部構件進行強度校核,為保證船舶在踫撞過程中吸收踫撞能量的能力及其完整性,提出可行性結構強度優化方法。船舶的踫撞過程是動態運動的,具有多種非線性運動的特性,本書通過ANSYS軟件按照設計圖紙對墊擋船建立模型,然後應用ANSYS/LS-DYNA對模型網格劃分,研究其防撞能力,分析墊擋船鋼結構抵御外力的極限能力。本書通過AQWA-LINE模塊計算船舶在特定條件下的頻域結果,分析不同浪向角對附加質量、阻尼繫數、幅值響應算子、定常漂移力的影響,運用AQW等