基于船舶等效模型的船橋碰撞分析.pdf

1、船橋碰撞問題是一個(gè)被廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)研究問題，船橋碰撞精細(xì)化分析是一個(gè)復(fù)雜的非線性問題，在以橋梁安全性和動(dòng)力響應(yīng)為研究目標(biāo)的數(shù)值模擬分析中，適度簡(jiǎn)化船舶模型有利于提高船橋碰撞的分析效率。所以，本文將重點(diǎn)研究碰撞過程中船舶的質(zhì)量-彈簧等效模型，為船橋碰撞問題的整橋動(dòng)力響應(yīng)問題提供支撐。主要內(nèi)容有:
　?、俑鶕?jù)船橋碰撞精細(xì)化分析的撞擊力時(shí)程曲線分析，認(rèn)為撞擊力時(shí)程曲線可以由基本光滑曲線和鋸齒狀波動(dòng)兩部分組成，光滑曲線部分由船橋碰撞的質(zhì)量

2、、剛度、阻尼和撞擊速度等整體參數(shù)決定，是決定船橋碰撞分析結(jié)果的主要部分，而鋸齒狀波動(dòng)主要由船艏構(gòu)造在破壞過程中的局部失效造成，因船艏構(gòu)造不同而異。由此，提出了用于船橋碰撞分析的船舶質(zhì)量-彈簧等效模型，使其能體現(xiàn)船舶質(zhì)量、剛度、阻尼和撞擊速度等整體參數(shù)，可以有效簡(jiǎn)化船橋碰撞分析。
　　②通過基于質(zhì)量-彈簧等效模型的船舶撞擊剛體的碰撞分析，討論了等效模型的剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)對(duì)撞擊力和能量轉(zhuǎn)換結(jié)果的影響。分析表明，撞擊力時(shí)程曲線可由初始

3、直線增長(zhǎng)段和后期非線性增長(zhǎng)光滑曲線段兩部分組成;剛度系數(shù)會(huì)影響最大撞擊力與接觸時(shí)間，剛度越大則最大撞擊力越大，碰撞接觸時(shí)間越短，但對(duì)碰撞能量轉(zhuǎn)換影響較小;隨著阻尼系數(shù)變大，撞擊力時(shí)程曲線的初始直線段增長(zhǎng)幅度變大，最大撞擊力減小，最大撞擊力出現(xiàn)時(shí)間提前，同時(shí)對(duì)碰撞過程的能量吸收越多，碰撞結(jié)束后殘余動(dòng)能越少。
　?、劢⒘嘶谫|(zhì)量-彈簧等效模型的船舶撞擊橋墩的碰撞分析模型，分析結(jié)果表明，由于碰撞過程中橋墩的動(dòng)力響應(yīng)，撞擊力時(shí)程曲線峰值