基于非线性数值模拟的工程船靠泊响应研究

采用附加质量模型,对工程船的靠泊碰撞进行有限元数值模拟。研究了停泊船及橡胶护舷在靠泊船冲击力下的响应。根据最大靠泊力、吸能比、靠泊极限速度及对船体的冲击响应等指标分析了方型、半圆型及混合型橡胶护舷的表现,从船体结构安全性角度出发对护舷结构的型式选取提出建议。     

一种薄壁吸能结构的设计优化

研究了一种薄壁结构在耐撞指标下的轴向冲击吸能特性。采用非线性有限元软件ABAQUS对结构的冲击过程进行仿真,并结合径向基函数法(RBF),根据耐撞性指标优化了这种吸能结构的截面,得到了较为理想的结构形式。数值结果表明采用该方法可以精确地确定优化参数,使结构比吸能(Es)得到明显提高。     

非线性静水恢复力影响下的海上漂浮式Spar型风机水动力特性

研究非线性静水恢复力对海上漂浮式Spar型风机的水动力特性的影响。通过解析法推导非线性静水恢复刚度系数,并使用AQWA中的非线性模型验证当前推导的解析解的准确性。考虑非线性静水恢复刚度系数,采用编程程序对Spar型浮式风机进行时域分析,将结果与线性静水恢复力作用下的运动响应进行对比,并分析Spar型浮式风机的水动力特性以及静水非线性带来的影响。结果表明：流体静力非线性对浮式风机垂荡响应有显著影响,且这种影响随浮式风机旋转运动增大而增大;在极限海况下,由静水非线性引起的垂荡、横摇和纵摇响应差异为16%~40%,显示非线性静水力在运动响应中应予以重视。