简介:船冰碰撞是船舶碰撞研究领域的热点之一,对冰材料的模拟是船冰碰撞的研究重点。提出一种利用理想弹塑性模型模拟的冰材料本构模型,利用半隐式图形算法计算单元塑性阶段的应力,利用Tsai-Wu屈服准则和经验失效公式用来描述冰的力学行为。利用二次开发功能,将冰材料模型嵌入LS_DYNA程序,并验证该模型的准确性和适用性。研究中针对不同局部形状的冰块与船侧碰撞场景,通过比较分析碰撞力、能量耗散等,探讨冰块的局部形状对碰撞场景的影响。研究结果表明:冰材料模型在大接触面的条件下压力与已有标准吻合较好;在不同的冰块局部形状条件下,船冰碰撞的相互作用过程不同;较钝形状的冰块表现近乎刚体,较尖锐形状的冰块较易破碎。
简介:利用建立的舰船模型气泡尾流模拟装置和气泡尾流声学测量方法,在150m长的拖曳水池中针对某快艇模型开展模拟舰船模型气泡尾流的声学特性试验研究。利用相距0.4m的2个水听器测量9~200kHz频段内声波穿过舰船模型尾流后的声速系数和声衰减系数,得到不同喷气量、不同航速下的舰船模型尾流中气泡的声学特征;通过反演算法得到不同喷气量、不同航速下的舰船模型尾流中的气泡密度分布特征。通过实验室测量得到:气泡量的大小对声衰减影响较明显,随着喷气量增加,声衰减系数明显增加,声传播的速度略有降低;舰船模型尾流中主要存在110.m以下的微气泡,随着航速升高,60.m以下的气泡的密度明显增大。该研究验证了利用声学方法建立气泡尾流测量系统的可行性。
简介:自升式平台的结构强度是船舶与海洋工程结构物设计中的关键问题。开展自升式钻井平台强度计算工作对提高船企在海工产品上的设计能力,增强市场竞争力具有重要意义。依托上海外高桥造船有限公司承建的CJ46自升式钻井平台项目,根据ABS规范对平台主船体结构进行屈服强度校核,考虑自升式钻井平台在不同工况下所受的环境载荷(风、浪、流)不同,按照规范计算环境载荷,然后应用有限元软件MSC.Patran/Nastran建立平台主船体三维有限元模型并计算平台主船体屈服强度,校核结果满足结构强度要求,结果显示桩腿与主船体连接处的结构应力较大,应该重点关注。
简介:对于在冰区航行的船舶,冰荷载是其结构设计和安全航行的重要影响因素。采用离散单元法对船舶在平整冰区中航行的过程进行数值分析。平整冰由球形颗粒黏结而成,并考虑海流对海冰单元的浮力和拖曳力;当海冰单元间的作用力大于其冻结强度时,海冰发生破坏;船体结构由三角形单元构成,其在与海冰作用的过程中可确定各单元上的海冰作用力;通过海冰单元与船体单元间的接触作用可计算船体在冰区航行过程中的局部冰压力和总冰力。通过对船舶结构与海冰作用进行离散元分析,重点确定船体水线处海冰线荷载的分布规律,探讨航速和冰厚对船体线荷载及总冰力的影响。分析结果可为冰区船舶的结构设计和船舶在冰区安全航行提供科学依据。