計及彈性效應的砰擊壓力計算.pdf

1、隨著大型船舶航速的不斷提高和高性能船舶(滑行艇、氣墊船和雙體船等)的廣泛應用，砰擊這一物理現(xiàn)象的發(fā)生更加頻繁。以往的砰擊理論，大多是假定船體為剛體。實際上，砰擊發(fā)生時，一方面流體會對結構產生強大的沖擊水動力，另一方面，結構響應也會反過來對流場產生顯著的影響，因此兩者之間存在著強烈的耦合作用。 本文關于底部砰擊的研究內容包括三個方面：楔形結構的水彈性分析，平底結構的水彈性分析，以及計及彈性效應后底部結構優(yōu)化中應注意的一些問題。

2、 針對楔形結構，首先基于正交各向異性板理論，通過對廣義Wagner理論的推廣，考慮結構與流體的相互作用，即考慮結構的平均變形速度和加速度對流場的影響，得出了一組耦合方程；然后應用Vlasov/Galevkin方法求解了板的微分方程，采用數(shù)值算法通過FORTRAN語言編制程序，計算了楔形板架結構的應變值，并與試驗結果進行了比較，驗證了程序的正確性和可信性；在此基礎上，最后分別計算了結構在入水速度、底傾角、板厚變化情況下考慮與不考慮彈性

3、效應的砰擊壓力，得出彈性效應的影響系數(shù)。分析表明，結構在入水沖擊時所產生的彈性效應，會減緩沖擊壓力的數(shù)值。 針對平底結構，首先借鑒了有關資料一些剛體模型的試驗結果和仿真結果，確定平底結構在入水時各處的砰擊壓力，以及壓力的持續(xù)時間；然后應用大型有限元軟件MSC．PATRAN/NASTRAN，通過求解作用在平板結構上的三角形脈沖載荷的振動響應，采用工程上的近似處理，得到考慮結構彈性效應后的砰擊壓力，并將計算結果與彈性模型的試驗值進行