楔形船艏撞击舷侧外板的结构响应分析

楔形船艏是船舶最常见的设计之一,船舶的舷侧结构遭受楔形船艏撞击事故时有发生,因而船侧外板结构的抗撞性能应予以足够重视。以船舶舷侧外板为研究对象,运用塑性力学理论和数值仿真技术,分析了舷侧外板结构在受到楔形船艏的撞击时的变形损伤机理;研究中应用LS_DYNA仿真模拟得到舷侧外板的变形模态和能量耗散情况,在此基础上建立起舷侧外板塑性变形的几何数学模型。运用塑性力学理论得到舷侧外板在变形过程中变形阻力的解析计算公式,经数值仿真验证其准确性;研究成果对船舶舷侧抗撞性结构设计具有指导意义。

张力腿式浮式风机耦合动力响应理论模型与数值实现

针对张力腿结构动力响应特点,提出一套张力腿式浮式风机动力耦合理论模型,编制计算程序,并通过与实验结果的对比,验证理论模型以及程序的适用性。张力腿式系泊系统稳定性好,但张力载荷随平台位移的变化显著;张力腿结构的动态响应与支撑平台和风机系统动态响应存在显著的耦合作用。针对张力腿浮式风机动力耦合特性,采用谱方法对张力腿结构建立耦合动力模型;考虑细长体在波浪中受到的粘性力,通过哈密顿原理推导出张力腿运动控制方程,利用自主开发的计算程序DARwind和数值计算方法求解系统动态响应。最后,将数值计算结果同UMAINE的试验数据进行对比分析,以验证程序的合理性。

风浪联合作用下浮式风力机叶片结构强度分析

海上浮式风力机在风浪作用下，支撑平台产生六自由度运动，诱导风力机叶片结构受力复杂。以DTU10MW单柱式浮式风力机为研究对象，根据IEC标准，联合使用FAST软件和ABAQUS软件计算不同载况下叶片在气动载荷、惯性载荷和重力载荷联合作用下的力学特性。研究发现：叶片的主要承载部分是叶肩附近的主梁区域以及叶片根部；风力机正常工作时，叶片极限载荷出现在额定风速的载况下；叶尖变形主要发生在与风轮平面垂直的法向方向上。

船底肋板在尖锐礁石搁浅场景下的受力分析

以船底肋板为研究对象,运用塑性力学理论及数值仿真技术,分析了船底肋板在尖锐礁石搁浅场景下的变形损伤机理。研究中首先应用LS_DYNA进行数值仿真模拟,得到船底肋板的变形模态,在此基础上建立起肋板塑性变形的几何数学模型。然后运用塑性力学理论,获得船底肋板在变形过程中变形阻力的解析计算公式,并通过数值仿真结果进行验证。研究得到的船底肋板变形损伤的解析计算公式,对船底耐撞性结构设计和耐撞性能评估具有较好的指导意义。