海上风力机设孔防护装置性能研究

摘要

为避免因船舶碰撞造成巨大经济损失,提出正多边形、椭圆及圆形3种海上风力机设孔防护装置。基于非线性动力学理论,采用瞬态动力学有限元软件LS-DYNA,模拟加装设孔防护装置时单立柱三桩基础受5000t船舶以2m/s速度正向碰撞过程,以分析设孔防护装置抗撞性能优劣。结果表明:橡胶材料所释放的弹性势能可使船舶动能降为零后回弹至初始动能50%;正多边形设孔防护装置采取边垂直撞击方向布局防护效果优于角垂直撞击方向;采用边与内壁切向平行(或短轴沿径向)策略布置孔可有效降低最大接触力;所研究的4种正多边形中,随内角增大防护性能增强;对14种不同直径圆孔防护装置研究发现:随孔径增大吸能效果及撞深越显著;径厚比对装置耐久度及经济性有重要影响。