双层舷侧结构碰撞损伤过程研究

采用非线性动态响应分析方法，对船舶双层舷侧结构的碰撞损伤过程进行了研究。研究中，结构材料采用线性强化弹塑性模型并计入了应变速率引起的材料强化，考虑了碰撞面的接触与摩擦。通过一个典型算例，考察了某集装箱船双层舷侧结构在刚性体碰撞下的变形和破裂过程，探讨了双层舷侧结构各个组件的吸能特性和损伤特点，所得的结果可以描述双层舷侧结构碰撞的一般现象，为结构耐撞设计提供参考。非线性动态计算用 ＭＳＣ／ＤＹＴＲＡＮ程序完成。

撞击参数对双层舷侧结构碰撞响应的影响

深入了解船体结构碰撞损伤特性和能量吸收机制是开展船舶耐撞性优化设计的前提。文章利用显式非线性有限元数值仿真技术对不同撞击条件下的双层舷侧结构碰撞响应进行了系列研究。研究结果表明 :撞击位置、撞击角度和撞击速度的改变可能导致不同的碰撞损伤过程或结构损伤变形。

舱内液货对双层舷侧碰撞性能的影响分析(英文)

随着大型油轮及液化气船的相继开发和应用,载液货船在碰撞中的损伤问题越来越备受关注。采用大型动力非线性有限元软件ABAQUS\EXPLICIT,对空载和 80%装载两种状态下的碰撞动力学过程进行了数值仿真计算。通过两种装载状态下碰撞力载荷、舷侧各构件(舷侧外板、内板及之间十字隔板)损伤变形模式、范围及塑性变形能吸收等的对比分析发现:舱内液货对舷侧外板影响不大,但十字隔板及舷侧内板在损伤范围和能量吸收上均得到了很大的提升,尤其以与液货接触的舷侧内板最为显著。这说明舱内液货对船舶舷侧碰撞性能影响极为不利,在结构设计时必须予以充分考虑。

某核动力平台双层舷侧结构耐撞性试验及数值分析

[目的]旨在研究某核动力平台双层舷侧结构的耐撞性能。[方法]分别建立全船和局部双层舷侧结构碰撞有限元模型,利用LS-DYNA软件进行碰撞仿真分析;在此基础上,设计双层舷侧结构准静态挤压缩比试验模型,开展相应准静态挤压试验,并与数值仿真结果进行对比。[结果]结果显示,对于船舶低速碰撞,局部结构模型与全船模型计算的结构响应基本一致。设计的准静态挤压缩比试验结果与数值仿真结果吻合较好,较好地反映了低速碰撞特性和结构变形模式,验证了数值仿真方法的正确性。双层舷侧结构的核动平台在受到5 000 t级船舶以2 m/s的速度碰撞时未发生破口,具有较好的抗碰撞性能。[结论]采用局部结构模型计算碰撞响应的精度较的,可大幅减少建模和计算的工作量。研究工作对于同类结构耐撞性能分析及碰撞试验研究具有一定的参考价值。

浮动核电站双层舷侧结构与球鼻艏碰撞计算分析

浮动核电站在运行过程中的安全性是其设计阶段需要着重考虑的问题,这其中就包括舷侧结构在发生船舶碰撞时的耐撞性能。参考20 000 t浮动核电站的结构形式,介绍了利用LS-DYNA对传统双层舷侧结构与刚性球鼻艏发生的微能碰撞所进行的有限元分析。参考舷侧结构简化模型的有关计算公式,提出了一种舷侧结构组合模型用于简化解析法的计算。通过计算得到了舷侧结构变形能随撞击深度变化的关系曲线,并将其与有限元分析所得结果进行了比较,得到了较好的拟合,验证了该方法的合理性及其实际应用价值。

水面舰艇舷侧抗冲击防护结构形式初探

利用大型有限元软件ANSYS/LS-DYNA和ABAQUS对水面舰艇舷侧抗冲击防护结构形式进行了探讨。分别对传统单壳舷侧结构;双层舷侧结构;双层舷侧结构,舷侧边舱灌满水;双层舷侧结构,舷侧边舱注入一半水;Y型双层舷侧结构共5种结构的抗远场水下非接触爆炸性能进行了对比计算分析。比较分析了这5种舷侧结构舰体及内部结构的加速度、速度及应力响应数值。研究表明,在远场水下非接触爆炸条件下,双壳结构的抗冲击性能比起传统单壳舷侧结构有很大的改善,而Y型双层舷侧结构的抗冲击性能则明显优于这两种结构。

双层壳油轮对防污染的作用分析

双层壳油船的主要优势是在低速航行的情况下一旦发生一般性的碰撞事故,仅外层船体易被击穿,而液货舱依然完整,从而防止海上溢油的发生,减少了海上污染。而且货油舱具有光滑的平面,从而使特涂面积减少,洗舱干净。但双层壳油船也存在一些不可忽视的问题:重量增加,造价提高;稳性、破舱稳性、净载重量下降;维修工作量加大,且危险性增加。为了能够真正作到防止海上污染事故的发生,不仅应从改造结构上采取措施,而且还应该提高船员的素质,加强船员的责任心,加速老龄船的淘汰和及时添置新设备等。

双壳船内外壳结构耐撞性试验与仿真研究

结合船舶加筋板结构缩尺模型的耐撞性试验和有限元仿真分析,研究了双壳船舷侧内、外壳结构的碰撞损伤特性,并在此基础上对舷侧内、外壳结构的碰撞损伤性能进行了分析比较。结果表明:虽然双壳船舷侧内、外壳结构在耐碰撞能力方面的差异不是很大,但在渐进破坏过程及其总体破坏模式方面却存在一些明显的区别。而加强筋的侧向挤压变形对加筋板总体碰撞损伤性能并不会产生很明显的影响。影响船体舷侧结构耐撞性能的主要内力要素是加强筋截面内的轴力以及船壳板中面内的膜力。为了提高加筋板结构的耐碰撞能力,就要尽可能地减小结构的局部弯曲变形,较好的设计方案是增加外壳板厚度和减小加强筋尺寸。

Structural Reliability of Broadside of a Bulk Carrier

The ultimate bending moment and maximal shear stress of a bulk carrier with two structural forms （single hull and double hull/ are calculated separately by using the combined moment which is determined by stochastic process. Then the assessment of reliability is carried out. The results indicate that by introducing the double-hull structure, the shear stress of side can be decreased to half of that of the primary structure（ 50.7% i. but the effect on longitudinal strength is not obvious. Finally, the effects of different double-side skin widths on ultimate bending moment and the maximal shear stress are investigated, followed by proposals of the selection of the double-side skin width.