槽式航道船撞桥的动力损伤分析研究开题报告

1. 研究目的与意义

当船舶航行在槽式航道中时，左右船舷均易受到岸壁效应的影响。当船在槽式航道行驶时，船首的岸推力和船尾的岸吸力形成转船力矩，使船首向航道中心侧偏移，而船尾向岸边偏转，同时船体向岸边横移。在航行过程中，如果控制不好船体的运动，将会导致船舶撞击桥梁的安全事故。特别是近几十年来，我国经济迅猛发展，城市化进程加速过程中，航道、桥梁大量兴建，以及水运需求的不断增加使得各运输水域的船舶通航量大幅度增加，这一系列的变化极大地方上便利了人们的生活，促进了社会的发展，但同时也使得船舶撞击桥梁的事件发生的更加频繁。

在研究槽式航道内由于岸壁效应引起的船撞桥问题时，通过有限元方法进行数值模拟从而获得碰撞力、变形等响应是研究的主要目的。

通过有限元分析，建立模型模拟岸壁效应下船舶的航行，有利于人们在岸壁效应下更好地操作船舶，避免意外的发生。在岸壁效应影响下，船舶会偏离航线从而与桥墩发生碰撞，而进行该研究有利于分析不同情况下，桥墩和船的受损情况，从而对船和桥墩进行相应的加固，从而降低损失，有利于人们的生活幸福和社会稳定安全

2. 研究内容和预期目标

1、研究不同船速下，岸壁效应对船的航行的影响和船桥损伤模式的规律。

1、以15公里每小时的船速碰撞，船桥的动力损伤模式分析

2、以25公里每小时的船速碰撞，船桥的动力损伤模式分析

3. 研究的方法与步骤

利用ansys进行有限元分析，方法和步骤为1、查找相关论文得到船航行的速度和方向规律。2、导入船和桥墩模型，控制船已不同的速度撞击桥墩。3、控制船以不同的偏航角撞击桥墩4模拟碰撞过程，得到碰撞力和内能图从而进行相关分析。同时，也可得到桥墩的内力变化图、应变图和变形图，从而得出不同情况下，船和桥墩动力损伤分析。4.换桥墩模型进行3步骤。5.校验结果，并进行相关分析。

4. 参考文献

[1]郑力铭. 基于cfd船舶吃水差对岸壁效应影响的研究 [d]; 大连海事大学, 2020.

2]肖毅, 杨胜发, 王涛, 等. 三峡水库蓄水初期库区航道条件分析 [j]. 水运工程, 2019, (11): 92-99.

[3]wan y, zhu l, fang h, et al. experimental testing and numerical simulations of ship impact on axially loaded reinforced concrete piers [j]. international journal of impact engineering, 2019, 125: 246-62.

5. 计划与进度安排

[1] 2月20日—3月12日 文献检索，提交开题报告

[2] 3月13日—4月16日 论文研究，提交外文翻译初稿

[3] 4月17日—5月14日 论文研究，提交论文初稿