结构弹性对底部砰击压力的影响

论文摘要

结构的冲击入水是一个复杂的瞬态过程。在实际波浪中的船体并非为刚体，而是一个可变形的柔性体，同时，船体周围的水界质的运动也会受到船体的影响。即是说，当以高速运动的结构物与水发生接触时，不但水会对结构产生强大的砰击作用力，结构的变形和变形速度反过来也影响周围的流场。在以往的绝大部分研究中，许多学者都没有考虑到结构弹性的影响，把结构都视为刚性的。本文主要是在Ochi的最大压力表达式的基础上，采用工程实用方法，考虑结构在砰击时的弹性效应(冲击载荷使结构产生变形，而该变形和变形的速度又反过来影响流场的变化)，求解平底结构入水时的弹性砰击压力及弹性效应系数η。通过对不同的剖面型线、不同的板厚、不同的入水速度、不同的长宽比的平板结构的计算，给出了一系列关于η的图谱和回归公式。这样在实际应用时，便可以根据刚体砰击压力以及由回归公式(或图谱)所得到的η，估算弹性砰击压力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 砰击的类型与危害
• 1.2 结构入水砰击的研究综述
• 1.3 砰击问题的研究现状
• 1.4 本文的主要工作
• 第2章 底部砰击荷载的研究方法
• 2.1 规范计算法
• 2.2 试验研究与经验公式
• 2.3 理论计算法
• 2.4 本章小结
• 第3章 计及弹性效应时平底砰击压力的实用计算
• 3.1 关于入水冲击的水弹性问题的计算软件
• 3.1.1 有限元法
• 3.1.2 使用MSC.PATRAN/NASTRAN来进行有限元的动力分析计算
• 3.2 采用的方法
• 3.3 刚性压力的确定
• 3.3.1 Ochi经验公式中砰击系数k的确定
• 3.3.2 确定刚性压力
• 3.4 底部砰击压力的分布
• 3.4.1 砰击压力在底部剖面上的分布
• 3.4.2 砰击压力随时间的分布
• 3.5 砰击压力持续时间的确定
• 3.6 计及弹性效应后的砰击压力
• 3.6.1 计及弹性效应后的砰击压力的计算过程
• 3.6.2 计及弹性效应后的砰击压力及压力系数的计算结果
• 3.7 本章小结
• 第4章 结构弹性对底部砰击压力的回归分析
• 4.1 回归分析方法
• 4.2 datafit软件简介
• 4.3 结构弹性对底部砰击压力的回归分析
• 4.3.1 图谱
• 4.3.2 回归公式
• 4.4 本章小结
• 第5章 回归结果与试验值的对比及应用
• 5.1 回归结果与试验值的对比
• 5.2 回归结果的应用
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 个人简历