振动与冲击

作者：潘晋，张小强，许明财,，任淑霞

单位：1.武汉理工大学交通学院；2.华中科技大学船舶与海洋工程学院；3.武汉力拓桥科防撞设施有限公司；4.上海船舶研究设计院

关键词：船舶；桥梁；流固耦合；附加质量系数；防撞钢套箱；有限元方法

本文采用Ansys/Ls-dyna对1000吨级船舶与浮式桥梁钢套箱的碰撞过程进行了数值仿真，为了较精确地分析流场处理方法对于数值计算结果的影响，分别采用了流固耦合方法和附加质量系数法来模拟碰撞过程中流场的作用，并对比分析了两种方法下浮式钢套箱的碰撞力、撞深、竖向位移、内能变化等计算结果。研究结果表明，与采用附加质量系数法的结果相比，考虑流固耦合时防撞钢套箱的最大撞深较小而最大撞击力较大，且随着碰撞能量的增加，最大撞击力明显大于采用附加质量系数法的结果。因此对于桥梁的防撞钢套箱设计，常规附加质量系数法偏于危险，有必要用流固耦合方法来考虑流场的作用。另外，船体的撞击能量越大时，浮式钢套箱的竖向位移约束也越重要，可以通过设计浮式钢套箱的压载水，减小钢套箱在碰撞过程中的竖向位移，以提高其吸能效果。<br>

来源：2016年第7期

《振动与冲击》期刊编辑部

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