轉筒式鋼?復合材料套箱防船撞性能研究

作者：陳巍,耿波,沈銳利,李嵩林

摘要：轉筒式鋼?復合材料套箱是一種新型防船撞設施。采用PATRAN軟件建立該新型防船撞設施及船舶的精細化有限元模型,并采用LS?DYNA軟件進行動力響應分析,基于“分層耗能”的優化思想對該新型防船撞設施進行參數優化,并設置了船舶正撞和15°斜撞兩種對比計算工況,選用3000DWT典型代表船舶以4.0 m/s初速度進行數值仿真計算。結果表明:套箱內部豎向和橫向板件布置間距為0.8 m、鋼板厚度為8 mm時,套箱的船撞力折減率為47.3%,損傷變形量為1.42 m,綜合防船撞性能比其他布置形式更優;設置外層護舷層和中間鋼結構層不同的厚度比例計算工況,當兩者厚度比例為1∶1時,套箱的船撞力折減率為48.9%、損傷變形量為1.27 m、總造價為185萬元,在總造價最低的同時其防船撞性能最優;碰撞結束后,正撞工況下船舶的初始動能全部轉化為其它形式的能量,而斜撞工況下仍有50%左右的初始動能停留在船舶上、船舶可繼續航行,碰撞造成的船艏損傷變形量分別為3.8、0.4 m,則該新型防船撞設施能通過自身旋轉撥轉船頭,大大降低了碰撞造成的船艏損傷程度。

發文機構：西南交通大學土木工程學院 招商局重慶交通科研設計院有限公司

關鍵詞：轉筒式鋼?復合材料套箱參數優化數值仿真船撞力折減率損傷變形撥轉船頭rotary cylinder typed steel composite boxed cofferdamparameter optimizationnumeri?cal simulationreduction rate of the collision forcedamage deformationadjusting vessel bow

分類號： U443.26[建筑科學—橋梁與隧道工程]