国家自然科学基金(51379093)
- 作品数：18 被引量：78H指数：6
- 相关作者：刘昆王自力张延昌胡宗文包杰更多>>
- 相关机构：江苏科技大学中国船舶及海洋工程设计研究院上海交通大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省船舶先进设计制造技术重点实验室开放研究基金江苏省高校自然科学研究项目更多>>
- 相关领域：交通运输工程理学天文地球更多>>
- 船舶碰撞下半潜式海洋平台耦合动力响应分析方法研究被引量：8
- 2014年
- 为了分析随机波浪作用下船舶与海洋平台碰撞的外部动力学问题,采用非线性有限元法建立其三维有限元模型,通过DYNA计算获得碰撞力的时序结果.在此基础上结合外部动力学原理,将碰撞力作为外载荷,同时考虑风、浪、流的联合作用,采用时域耦合方法应用水动力软件AQWA对半潜式海洋平台进行水动力性能数值计算.
- 嵇春艳智广信侯家怡
- 关键词：碰撞船舶
- 基于全耦合分析技术的折叠式夹层板船体结构碰撞性能研究被引量：5
- 2014年
- 船舶碰撞事故往往会带来灾难性的后果,船舶碰撞性能以及耐撞结构设计方面的研究一直受到国内外学者的重视。基于全耦合数值仿真分析技术,以一多用途船舷侧结构为研究对象,设计出两种夹层板新式抗冲击舷侧结构,并对原结构和新式结构的碰撞性能进行比较。研究结果表明,新式舷侧结构发生损伤变形的区域较大,参与抵抗撞击的构件增多,损伤变形程度有所降低,且在总质量相当的条件下总吸能有大幅提高,可以有效缓解高能碰撞对结构的危害。
- 刘昆洪婷婷李江涛张延昌宗峰
- 关键词：船舶碰撞
- 撞击船艏刚度对船体结构碰撞性能影响被引量：4
- 2014年
- 针对将撞击船艏简化成刚性会影响计算结果问题,利用非线性有限元动态分析软件MSC.Dytran对一艘散货船垂直撞击双壳油轮场景进行计算。比较实际柔性船艏与简化刚性船艏撞击下碰撞性能区别,重点讨论撞击船艏部刚度对被撞舷侧碰撞性能影响。所得船艏刚度对舷侧碰撞性能影响规律表明,改进撞击船艏部结构可有效提高船舶碰撞安全性。
- 胡宗文刘昆王自力
- 关键词：船舶碰撞数值仿真
- 考虑应变率影响的圆管结构冲击试验缩尺修正方法研究被引量：4
- 2016年
- 评估结构耐撞性能最可靠的方法是实尺度碰撞试验,然而对于大尺度结构物的碰撞试验,因其耗资巨大而不易开展,适当开展比例模型试验可以为简化解析算法及数值仿真计算提供验证依据,也可在一定程度上评估结构的耐撞性能。但是在进行碰撞模型试验时,材料应变率的敏感性会使得缩尺模型的动态响应与实尺度结构结果出现偏差,模型试验得到的数据与实际结构的动响应不完全遵循相似关系,这就限制了相似理论在大型结构物冲击问题上的应用。本文给出了一种通过改变冲击质量来修正应变率效应的方法,不同于传统量纲分析法中选取时间、质量和长度为基本量纲,而是以冲击质量、初始冲击速度和动态应力代替,得到计及应变率效应的质量相似关系。以此为基础,将该修正方法应用于船舶-自升式海洋平台的碰撞分析中。研究结果表明,该修正方法可以有效降低由于应变率效应而造成的缩尺误差,修正后的缩尺模型在碰撞冲击载荷下的位移、碰撞力和撞击时间等动态响应参数与实尺度模型结果的一致性更好。本文研究成果可以为大型结构物冲击模型试验设计提供技术支撑。
- 包杰刘昆George WANG
- 基于SPS的船体耐撞结构设计研究(英文)被引量：3
- 2014年
- 夹层板系统(SPS)具有优良的力学性能,因此被广泛地应用于船舶修造过程。因其夹芯层具有良好的缓冲作用,所以可以用作耐撞结构以提高舰船的碰撞性能。文章基于大型商业有限元分析软件ABAQUS,分析了SPS舷侧结构的碰撞性能,重点讨论了损伤变形、碰撞力和能量吸收等碰撞参数,并与传统舷侧结构的碰撞性能进行比较。研究表明:SPS舷侧结构较传统舷侧结构在总质量相当的情况下,极限撞深提高且在极限撞深时吸能也提高较多,表现出了优越的耐撞性能。
- 刘昆王自力张延昌唐文勇
- 关键词：舷侧结构船舶碰撞
- 考虑弹塑性土体作用的船舶搁浅损伤特性研究
- 2016年
- 基于有限元分析软件ABAQUS,选取典型的软搁浅场景,以12 000 DWT油船舱段结构为分析对象,研究其舱段结构在搁浅过程中的损伤变形、吸能、搁浅载荷等性能参数。此外,通过改变船舶初始搁浅速度讨论搁浅速度对船体结构搁浅性能的影响规律,丰富搁浅场景,全面评估其搁浅性能。研究结论可以为相关船舶设计规范的制定及搁浅事故救援等提供参考。
- 俞同强刘昆杨毅梁恩强
- 关键词：油船数值仿真
- 基于全耦合技术的船体结构碰撞性能研究被引量：19
- 2015年
- 由于船舶碰撞问题的复杂性,通常是将船舶碰撞的外部机理与内部机理分开研究。作者基于"全耦合"分析技术,建立撞击船与被撞船整船模型,成功解决了船体与流场、撞击船与被撞船的耦合。此外,考虑撞击船与被撞船同步损伤,将内部机理同外部机理同步分析。通过数值仿真计算,分析了碰撞后撞击船与被撞船的运动、能量转化以及碰撞力、损伤变形及各构件的吸能情况。另外,开展多种碰撞工况计算研究,得出了便于工程应用的极限撞速曲线,为后续的船舶碰撞研究提供了技术支撑。
- 刘昆王自力张延昌唐文勇
- 关键词：船舶碰撞数值仿真
- 船舶-自升式海洋平台碰撞相似率研究被引量：3
- 2016年
- 海洋平台作为海洋能源勘探开发的主要组成部分,是海洋油气探井、钻井、开采的主要作业基地,船舶碰撞致使平台结构损伤破坏一直是威胁海洋平台安全的主要因素之一,开展海洋平台碰撞性能研究,揭示平台结构在碰撞过程中的损伤变形机理,对提升平台安全性具有重要意义。评估平台结构耐撞性能最可靠的方法是实船碰撞试验,然而因其耗资巨大而不易开展。按一定相似关系进行比例模型试验成为现实条件下的首选。基于相似第二定理,运用量纲分析法推导船舶-自升式海洋平台碰撞过程中各物理量的相似关系,为平台碰撞模型试验的开展及试验参数的确定提供重要依据;结合有限元仿真技术,以平台典型的T型和K型管节点为研究对象,建立不同缩尺比下的简化碰撞模型,比较验证相似理论的可靠性;研究结果表明,缩尺模型在碰撞冲击载荷下的结构损伤变形、碰撞力和能量吸收等动态响应与实尺度模型结果一致性较好。研究成果可以为大型平台结构碰撞模型试验设计提供技术支撑。
- 刘昆包杰王自力Wang George
- 关键词：船舶碰撞量纲分析数值仿真
- 基于热点应力法U型激光焊接夹层板疲劳寿命分析被引量：1
- 2014年
- U型激光焊接夹层板作为新型船用结构,准确预报其疲劳寿命对于工程应用有着重要的现实意义。本文依据传统焊接结构热点应力外推方法,给出了适合激光焊接夹层板结构的热点应力外推公式,计算了不同外推公式下结构的疲劳寿命,并与已有的试验结果进行对比,最后研究了不同单元层数和焊缝宽度对结构疲劳寿命的影响。结果表明:采用本文的外推公式、外推区域面板厚度方向划分3层单元时,计算结果与试验值较为吻合,验证了热点应力法求解激光焊接夹层板疲劳寿命的有效性;并且结构的疲劳寿命随着焊缝宽度的增加显著提高。
- 罗广恩邹聪王自力张延昌
- 关键词：热点应力法焊缝宽度
- 不同数值积分方式对海洋结构物疲劳裂纹扩展模拟结果的影响被引量：1
- 2013年
- 海洋结构物的疲劳寿命预报是当前的研究热点,文章根据第二作者率领的课题组提出的海洋结构物疲劳寿命预报统一方法比较了疲劳裂纹扩展模拟的三种数值积分方法:逐周数值积分法、△N积分法和△a积分法,并分析了每种方法的适用条件。随后,以中心表面裂纹承受单向交变拉伸载荷的平板为例,分别运用三种方法计算了裂纹扩展寿命和最终裂纹尺寸。同时,研究了△N和△a取值不同对结果的影响。最后,综合考虑计算耗时和计算结果精度,给出了△N积分法和△a积分法的建议值,即△N/N≤1.0%,△a≤0.1 mm。
- 罗广恩崔维成
- 关键词：海洋结构物数值模拟
