砰击

摘要： 三体船船体构造复杂,在恶劣海况下高速航行时,砰击现象严重。为缓解砰击、提高三船体的结构安全性,运用数值仿真方法分析三体船的耐波性和砰击特性,模拟三体船在波浪中的运动状态,在斜浪中三体船发生砰击时的运动特点、砰击发生部位和时间关系,探索了三体船砰击发生规律。

摘要： 随着船舶向高速化方向发展,首部砰击问题变得异常突出。本文通过楔形体入水砰击试验模拟船舶首部入水砰击现象并通过有限元仿真软件Ansys/Ls-dyna对楔形体入水砰击过程进行仿真分析,通过改变斜升角角度和楔形体下落高度研究砰击载荷的变化规律,并对楔形体入水时的压力变化及入水时液面抬升现象展开分析。研究结果表明,当楔形体表面与水面接触时,砰压立即增加,随后砰压会慢慢减小,最终趋于稳定。当楔形体的斜升角在变化时,楔形体的砰击压力也会随之变化,即当斜升角的角度越大,楔形体的砰击压力值就越小;当入水速度越快时,即入水高度越高时,砰击载荷的峰值也会越来越大,但处于同一速度(即同一高度),在楔形体以不同角度入水时,当它们的角度越来越大,最后的砰击载荷峰值就会越来越小。研究成果可为船体首部砰击作用下砰击载荷的变化规律提供参考。

摘要： 考虑到半潜船海上运输超宽悬垂货物过程中可能发生波浪砰击,提出利用波浪势流理论及超宽悬垂货物海运过程中砰击控制条件的数值模拟方法,以半潜式"海上渔场"载运为例,利用OCTOPUS软件建立计算模型,模拟海运过程中不同海况、航行吃水及航速情况下,船舶横摇、纵摇、垂荡、"海上渔场"砰击发生概率及砰击载荷的变化情况,"海上渔场"海运过程砰击数值模拟结果与工程实际数据十分吻合,验证了数值模拟方法的合理、可行.

摘要： [目的]高海况下三体船连接桥底板易发生砰击现象,会在局部产生极大的砰击载荷从而造成结构破坏.为分析气垫效应对三体船连接桥砰击载荷的影响并提出连接桥底板的降载结构设计,开展相关研究.[方法]针对三体船入水砰击运动,使用计算流体力学方法对三体船分段入水过程中两相流问题进行模拟.首先,通过与模型试验中砰击载荷和下落加速度进行对比,验证了数值模型的可靠性;其次,分析空气垫效应对三体船连接桥砰击载荷的影响,通过限制流域尺寸以降低气体逃逸速度来强化气垫效应,证实了气垫的重要性;最后,研究了不同形状连接桥底部封板对降低砰击载荷的效果.[结果]结果表明:三体船入水会产生两次砰击峰值,分别为底部砰击峰值和连接桥砰击峰值.矩形间隔排列的封板相较于其他形状封板降载效果更加明显,降载幅度达到约20％.[结论]考虑气垫效应对砰击载荷预报有重要影响,在三体船连接桥的设计中,使用矩形间隔排列的封板可有效降低砰击载荷对船体结构的破坏.

摘要： 随着水深增加,深水油气田结构物的安装对施工设备和资源的要求也变得更高,需要分析确定合适的作业气候窗口来确保安装作业顺利完成.以1 500m水深的深水管汇吸力桩为例,通过对其水动力参数进行详细分析,采用数值模拟的方法对吸力桩下放安装过程中的3个关键过程进行了研究,包括飞溅区穿越,下放中通过不同水深和海底附近着陆阶段等.飞溅区穿越阶段重点评估了结构受到的砰击载荷;在下放中通过不同水深阶段,采用PHC装置有效避免了随着水深和吊装总体重量的增加可能出现的系统共振现象;在海底附近着陆阶段对同时利用AHC和PHC装置降低着陆速度的效果进行了分析,最终给出了目标区域各阶段的安装作业限制海况,并结合研究结果提出了安装作业建议.

摘要： 三体船连接桥的砰击问题一直是水动力领域的难点问题.为有效减少砰击载荷作用下动态响应峰值的计算量,本文基于板架模型,提出一种借助等效静力系数的三体船连接桥结构的砰击响应分析方法.首先,通过对三维板架结构进行入水砰击的结构瞬态响应分析,将直接积分法和模态叠加法两种方法进行比较分析,选取更合适的方法进行动力响应计算;其次,通过改变计算参数,分析了边界条件和时间效应对板架应力峰值和等效静力系数的影响;最后,与三体船分段模型的计算结果进行对比,验证了借助简化模型得到等效静力系数法的可行性.本文的计算结果及相关结论能够为后续准确分析连接桥局部结构的砰击响应、合理关注连接桥的高应力位置及屈服强度的评估提供参考.

摘要： 针对HCSR船底主要支撑构件砰击要求有限元方法计算流程不明确,计算量大的问题,研究规范的有关规定,开发相应的软件工具,用实例验证该工具的效用.

摘要： 平底及平底开口结构砰击压力计算是船舶结构设计的热点问题.文章采用MSC.Dytran软件对刚性平底结构入水砰击过程进行了二维和三维的仿真研究,并与文献的试验结果以及规范的简化计算法进行对比,分析了流体的三维流动对平底结构砰击压力的影响;对三维刚性平底开口结构入水砰击过程问题进行仿真计算,研究了开口对平底结构砰击压力的影响规律.研究结果可供舰船结构设计参考.

摘要： 如今大型集装箱船的水弹性分析对于结构设计已十分重要.随着集装箱船的大型化,颤振现象由于其对于结构设计载荷分析的影响,已成为结构设计的重要考虑因素.本文给出了基于三维频域格林函数和动量定理的耦合时域水弹性方法,介绍了频率等效的分段变截面龙骨梁非线性波浪载荷测试系统,并开展了一系列不规则波试验,基于10000TEU集装箱船的实验结果进行了理论计算对比和有效性验证.依据对比结果分析了波面高程、船舶垂向运动响应和垂向剖面载荷响应统计值的不对称性,理论计算和试验结果吻合良好.基于此进行了船舯剖面垂向弯矩非线性长短期分析,将长期分析结果与船级社规范值进行对比,二者吻合良好.

摘要： 本发明公开了一种防砰击装置，包括2N个固定部和至少一个重力装置，固定部间隔设置于船底，固定部以矩形阵列的方式排布，固定部上沿竖直方向设置有滑道，N为大于1的正整数；每个重力装置滑动设置在相邻的四个固定部上的滑道上，并能够沿滑道上下滑动。根据本发明的防砰击装置，当波浪对船身进行砰击时，波浪砰击的能量会转化为重力装置的重力势能以及动能，使得重力装置在滑道内上下滑动，有效分解波浪砰击瞬间的较大压力，避免主船体结构发生破坏，同时也保护了风电船的桩腿，提高了桩腿的疲劳寿命；整个防砰击装置的结构简单、易于安装和拆卸，并能够有效分解波浪的砰击力，对主船体和桩腿都起到了很好的保护作用。

摘要： 本发明涉及一种海上波浪砰击载荷实测装置，包括主体板及阵列分布在其上的单元测力模块；主体板起到搭载单元测力模块的作用；单元测力模块包括：固定在主体板的外端面上并与控制中心信号连通的红外测距传感器；内端固定在主体板上并与红外测距传感器位置对应的弹簧；与弹簧外端固定连接的单元测力面板。本发明可方便地安装在海洋平台的待测区域，在实际海上砰击载荷的作用下，实测装置会采集到弹簧的形变信号，再通过数据处理系统将测得的形变信号转换为砰击载荷力信号，最终由连接的电脑终端可视化显示出测量区域发生砰击情况，实现海上波浪砰击的实测。

摘要： 本发明提出一种考虑水下爆炸气泡射流砰击的水下结构物抗冲击计算方法，属于水下爆炸气泡动力学领域。包括：确定各项初始参数，建立气泡与结构耦合的计算模型，对气泡和结构表面进行离散；求解结构刚体运动，并对气泡形态和结构运动进行模拟；将气泡在流场中的诱导载荷分解为由气泡脉动产生的、与气泡内外压差相关联的脉动载荷及由气泡非球状运动产生的、与气泡边界运动相关联的射流载荷，辅以辅助函数法对两种载荷进行计算；将气泡载荷分解出的两部分分别输入到有限元分析程序中，进行抗冲击计算。本发明将复杂的气泡载荷按特性分解成射流和脉动两种载荷，并提出了在结构抗冲击计算中计入气泡射流影响的方法，使抗冲击计算结果与实际更符合。

摘要： 本发明涉及一种舰船艉压浪板模型砰击压力测量装置，包括艉压浪板模型，所述艉压浪板模型底部设有压力传感器，艉压浪板上延伸出型材与外界主船体刚性连接，所述艉压浪板包括测量板，测量板包括压浪底板、位于压浪底板上方的两块压浪侧板，两压浪侧板之间夹角设置，压浪侧板中，背离主船体一侧的一块压浪侧板上开孔设置，用于容纳传感器引线，面向主船体一侧的压浪侧板底部延伸有船体连接板1，船体连接板1与水平面之间锐角夹角设置。本发明针对船舶艉压浪板结构所受的砰击，能够及时获取舰船艉压浪板遭受砰击压力的时域值。

摘要： 本发明涉及一种斜向自动化磁控砰击入水试验装置，包括L型的两根开槽导轨，所述开槽导轨上设置有可沿开槽导轨滑动的斜轨，所述斜轨两端设置有可制动且可沿开槽导轨滑动的重型脚轮，所述斜轨上设置有可滑动的刚性框架，所述刚性框架下端设置有夹持释放装置，所述夹持释放装置下部设置有调整角度装置，所述刚性框架通过卷扬装置控制升降，所述刚性框架通过动力装置提供沿斜轨滑动的动力；所述夹持释放装置包括吸盘式电磁铁和控制遥控开关，所述吸盘式电磁铁固定设置在平板底部；所述调整角度装置包括夹具支架。本发明使得模型在较短的行程内获得较大的入水速度，提高了模型入水位置的精度，可以使模型以不同的横倾角和纵倾角砰击入水。

摘要： 本发明公开了一种研究破碎波浪对导管架平台的砰击荷载及压强分布的实验装置，所述装置包括实验水槽、设于实验水槽底部的斜坡模型、设于实验水槽上的导轨、设于实验水槽导轨上的连接结构、以及设于连接结构上的导管架平台模型；所述的导管架平台模型可沿导轨滑动，以实现在不移动斜坡模型的情况下，研究导管架模型与波浪破碎点相对位置对砰击荷载的影响。本发明装置只需改变底部斜坡模型的角度与长度，就能够研究不同破碎程度波浪对导管架平台的砰击作用；所述实验装置能够测量破碎波砰击压强沿导管架模型主腿、平台甲板及桁架支撑结构的分布规律，只需在预先留好的螺纹孔上安装压强传感器即可。

摘要： 本发明提供了一种多功能落体砰击试验装置及试验方法，属于落体砰击试验领域。解决了落体砰击试验中的大尺度模型试验及大尺度模型的倾斜位移入水和模型三维姿态控制的问题。它包括定位基座、外部支撑框架、楔形体砰击模型、位移调节装置、导轨组件、姿态调节夹具、模型起吊与释放装置和操作平台，模型起吊与释放装置用于起吊和释放所述姿态调整夹具，姿态调整夹具用于调整楔形体砰击模型的倾斜角度，通过所位移调节装置调节导轨组件的旋转角度，进而调节姿态调节夹具和楔形体砰击模型的倾斜位移入水。本发明通过位移调节装置调节模型入水的位移和速度方向，通过夹具调节模型的三维姿态，结构简单可靠，操作方便，实现对模型姿态和速度的精准控制。

摘要： 本发明涉及一种自动化磁吸垂向释放砰击入水试验装置，包括试验塔架，所述试验塔架上设置有滑动装置，所述滑动装置下部设置有调整角度装置，所述调整角度装置下部设置有模型，所述滑动装置上部设置有吸盘式电磁铁装置，所述吸盘式电磁铁装置通过牵引绳与卷扬机连接；所述直梁和斜梁之间设置有横梁，所述直梁上的直线导轨；所述模型横梁通过连接套与双头螺柱固定连接；所述圆盘通过双头螺柱与模型横梁固定连接；通过控制电遥控开关实现吸盘式电磁铁的通断电，进而确定模型的位置高度。本发明可以使模型以不同的横倾角以及纵倾角砰击入水；模型的入水速度可以通过高速摄影仪测得。

摘要： 本发明公开了一种基于近岸波浪砰击能的圆筒型永磁直线发电机，本发明包括圆筒型机壳、机壳端盖、弹性装置、定子、动子、接收砰击装置以及防水装置；其中，弹性装置套在圆筒型机壳内侧底部的圆柱体上，机壳端盖能打开和盖合圆筒型机壳，定子一端伸入圆筒型机壳内，定子另一端从机壳端盖伸出，动子位于定子中且两端从定子伸出，动子一端与弹性装置连接，动子另一端连接接收砰击装置，防水装置用于防水。本发明结构简单，组装方便，体积小，成本低，定位力小，能有效提高波浪能转换效率。

摘要： 本发明公开了一种结构物六自由度运动的入水砰击试验装置，包括安装于主体桁架上的纵向运动装置、横向运动装置、垂向运动装置、水平面转动装置、全向转动装置。纵向运动装置包括纵向导轨、横梁、纵向移动平台、纵向驱动电机、纵向主动滚轮；横向运动装置包括横向导轨、横向移动平台、横向驱动电机、横向主动齿轮、横向齿条；垂向运动装置包括垂荡杆、内轴套、外轴套、垂向驱动电机、垂向主动齿轮、垂向齿条、齿条支撑臂；水平面转动装置包括水平转动电机、水平主动齿轮、水平从动齿轮、传动链条；全向转动装置包括悬臂杆、球形关节臼、球头关节杆、模型安装平台、液压伸缩杆。试验件能够按照任意指定的运动自由度及速度与流体发生砰击。