船舶碰撞过程船体表面动力学数值仿真

摘要

为保障船舶航运安全,研究船舶碰撞过程船体表面动力学数值仿真方法。考虑船舶的尺寸参数与材料性能参数,选取随动强化模型仿真船舶材料构建船舶有限元模型;设置碰撞速度、角度与位置,材料属性,接触力、摩擦力以及水流对船体的影响等参数,采用Ansys有限元软件内的显示动力学模块求解船舶碰撞过程船体表面动力学方程与能耗耗散方程。结果表明,船舶碰撞过程中损伤通常存在于碰撞区域内,以塑性变形为主;被撞船碰撞角度一致条件下,碰撞力上限值、均值同碰撞速度间呈正比例相关;碰撞速度一致条件下,碰撞力均值同碰撞角度之间呈反比例相关;碰撞角度同碰撞时间之间成正比例相关。