《艦船碰撞過程中防護結構的能量耗散機理及衡準研究》是依託華中科技大學，由劉敬喜擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：艦船碰撞過程中防護結構的能量耗散機理及衡準研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉敬喜
- 依託單位：華中科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
船舶碰撞是造成重大海損、海難事故的主要原因之一，同時也是各國維護海洋權益，解決海域爭端的“非軍事手段”。為減少碰撞造成的危害，提高船舶的抗碰撞性能，開展船舶碰撞防護結構能量耗散機理及其失效衡準的研究就極為顯得重要。針對目前船舶碰撞過程中船舶耐撞性能預報精準程度不足以及及碰撞防護結構的能量耗散機理仍然缺乏足夠的理論和實驗支撐。本項目以艦船碰撞防護結構-帽型加筋結構及其組合結構形式為研究對象，擬通過理論、仿真和實驗三者相結合的方法，系統開展防護結構在碰撞載荷作用下的能量耗散機理及衡準的研究，建立碰撞仿真模擬中材料失效準則的數學模型，開發啞節點單元，進行格線敏感性分析，實現耐撞性能的精準預報。通過本項目的研究可為艦船碰撞防護設計提供理論依據和可靠的計算方法。本項目研究成果不僅在理論研究方面具有重要意義，在工程上亦具有十分廣闊的套用前景!
結題摘要
船舶碰撞是造成重大海損、海難事故的主要原因之一，同時也是各國維護海洋權益，解決海域爭端的“非軍事手段”。為減少碰撞造成的危害，提高船舶的抗碰撞性能，開展船舶碰撞防護結構能量耗散機理及其失效衡準的研究就極為顯得重要。通過理論、仿真和實驗三者相結合的研究方法，系統開展耐撞性能優良的防護結構及其在碰撞載荷作用下的能量耗散機理及衡準的研究。對典型船舶結構在不同撞頭撞擊作用下的力學回響機理、能量吸收特性進行了試驗和有限元數值模擬研究，揭示其變形吸能的力學機理，並建立了用於評估力回響及能量吸收的簡化解析方法。對數值模擬中的格線尺寸對失效衡準的影響進行了分析研究，提出了適用於船舶碰撞數值模擬中材料失效衡準。針對新型複合材料波紋夾層結構，對其幾何構型進行了系列最佳化/優選計算，設計並製備了複合材料波紋夾層結構試樣，對其在不同衝擊能量、不同沖頭形式作用下的衝擊特性進行了試驗研究及數值模擬研究。對海洋工程平台的典型管狀構件在沖頭衝擊作用下的力回響及能量吸收特性，開展了試驗研究及有限元數值模擬研究。對含初始缺陷的圓板結構在常溫/低溫下的抗反覆衝擊特性進行了研究，提出了含初始裂紋板在反覆衝擊下力回響特性計算的簡化解析方法。本課題的系列研究成果，實現了船舶結構耐撞性分析的精準預報，並初步建立新型防護結構的分析方法、設計理論、製備方法等，為艦船碰撞結構防護設計提供了理論依據與技術指導。
