结构弹性对底部砰击压力的影响

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。

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文摘

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声明

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

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