论文部分内容阅读
近年来,随着沿海航运事业的迅速发展,沿海渔业也随之高速发展,因此沿海渔船来往越来越多,这便导致了管理上的不便以及碰撞事故的时有发生。并且在碰撞事故中,渔船与桥墩的碰撞事故占据了很大的比例。为了防止事故发生造成的损失,渔船与桥墩碰撞事故的研究就成为了一个重要的研究课题。所以对于渔船和桥墩碰撞的研究是十分有必要且有意义的。本文通过模拟42m拖网渔船与不同形状桥墩的碰撞过程,先利用Patran建模再利用Dytran计算,对渔船以不同的初始速度,不同的偏心距离以及不同的角度碰撞的损伤变形进行了研究。首先对渔船以不同的初始速度碰撞不同形状的桥墩进行了研究,发现速度越大渔船碰撞损伤也越严重,并且碰撞的桥墩形状不同,损伤也不同。且当速度小于三节时,船艏的碰撞结构损伤较为不明显。通过有限元数值模拟的计算,得到了包括碰撞力、速度以及能量(动能、变性能、沙漏能)等随时间变化的曲线,同时得到了最大位移随速度变化的柱状图,最后生成位移以及应力应变的云图。通过数据处理,得出了碰撞的碰撞力,速度,能量等变化均与速度大小有关,且与桥墩形状有关。且从位移的柱状图以及位移和应力应变云图的分析中得出,渔船与桥墩碰撞,渔船船艏是主要的能量吸收载体,渔船船艏的变形吸收了绝大部分动能,少量初始动能被桥墩的变形能以及碰撞过程中的沙漏能和摩擦能吸收。其次对渔船以不同的偏心距离和不同的角度撞击桥墩的碰撞损伤进行了研究。首先分析了渔船在相同的速度下,选取半径为2m的圆柱形桥墩进行正撞和偏心0.5m、1m、1.5m、2m的碰撞情况,得出在相同速度下,偏移的距离越大,船艏的碰撞损伤变形也越严重,得出船艏结构越往两侧去,船艏的结构强度越差,碰撞时越容易发生变形。其次分析了,渔船在相同的速度下,对椭圆形的桥墩进行了正撞,偏移15°、30°、45°、60°、75°的碰撞损伤变形研究。得出在相同速度下,随着角度的增大,碰撞损伤程先减小后增大的趋势。说明船艏的碰撞损伤与碰撞角度有关,但并不完全成正比。同时也说明渔船与桥墩的碰撞与船艏碰撞位置也有关。通过大量的数值模拟,可以得出渔船在不同运动姿态下的碰撞结果,建立专家数据,为碰撞事故的处理提供一定的参考依据。