基于ANSYS/LS-DYNA的船舶与船闸闸门的撞击力分析

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随着水运事业的不断发展,在运输繁忙的航道上,船舶与船闸闸门的碰撞事故时有发生,对船闸闸门的安全运行构成了严重的威胁。因此,船闸闸门设计时有必要合理考虑船舶撞击力对闸门的作用。然而,国内外对于船舶与船闸闸门的撞击力研究还很少。因此,船舶与船闸闸门的撞击力分析是值得进行深入研究并具有重要应用价值的研究课题。 文中,介绍了国内外船舶撞击力的规定及经验公式,概括了船舶碰撞数值分析中的基本理论和关键技术。运用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对船舶与简单结构(工字钢梁结构和面板结构)进行了撞击全过程的仿真模拟,数值回归出船舶撞击力的简化计算公式,并通过船舶与闸门撞击的仿真模拟验证简化计算公式用于船一闸门撞击力计算的合理性与可行性,进一步修正后得到了用于船-闸门撞击力的计算公式。 由船舶撞击力计算公式的比较可以得出:国内外船舶撞击力公式都没有考虑被撞结构刚度对撞击力的影响,而本文所给出船舶撞击力计算公式考虑了被撞船闸闸门结构的刚度对撞击力的影响。一般情况下,按船-桥撞击力公式计算结果比按船一闸门撞击力公式计算结果要大;小吨位船舶低速撞击闸门时,国内外的船-闸门撞击力公式计算结果与按本文公式所得计算结果相比偏小。
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