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冰载荷作用下船舶结构动态响应及损伤机理PDF电子书下载

交通运输

• 作 者：张健着
• 出 版 社：北京：国防工业出版社
• 出版年份：2015
• ISBN：9787118104479
• 页数：162 页

图书介绍：本书以极地航区航行的商船为研究对象，提出了基于概率分布的船—冰碰撞概率计算方法；研究船—冰碰撞数值仿真模型化技术，提出了用于有限元数值仿真的冰体材料模型；利用数值仿真方法计算多种工况下船体的结构响应和损伤模式，探究船舶与冰体的相互作用，并开展模型试验对仿真结果进行验证。开展船舶与冰排碰撞研究，获得船舶的结构动态响应规律。应用温度场—应力场的相互关系，获得船舶在冰挤压作用下的动态响应及损伤模式。总结船体结构在各种冰载荷（船与浮冰碰撞载荷、船与冰排碰撞载荷、冰体挤压载荷）下的破坏模式，进而获得船舶在冰载荷下的损伤机理。本书最后对冰撞载荷作用下新型夹芯抗冲击结构设计进行了初步研究。读者对象主要为船舶抗冲击领域、冰体载荷领域、极地船舶设计领域的学者、研究生及船舶设计人员。 查看图书目录点击购买PDF全本电子书 上一篇：沉船打捞技术设计与分析下一篇：城市公共交通智能化研究与实践 《冰载荷作用下船舶结构动态响应及损伤机理》目录 标签：载荷 下船 机理 损伤 响应

第1章 绪论1

1.1 船—冰碰撞风险分析研究意义1

1.2 船—冰碰撞理论5

1.3 船—冰碰撞研究方法10

第2章 碰撞概率计算方法及影响因素研究16

2.1 引言16

2.2 船—冰碰撞概率计算方法16

2.2.1 问题的提出16

2.2.2 海域的选择17

2.2.3 问题的简化18

2.2.4 船—冰碰撞概率计算模型19

2.3 船—冰碰撞概率的数值算例25

2.3.1 船舶与浮冰的分布函数25

2.3.2 船—冰碰撞概率计算程序26

2.3.3 各参数对船—冰碰撞概率的影响27

2.3.4 结果分析及结论33

2.4 小结34

第3章 船—冰碰撞数值仿真技术研究35

3.1 引言35

3.2 基于MSC.Dytran的船—冰碰撞材料模型35

3.2.1 船体材料特性和失效准则35

3.2.2 冰体材料特性和失效准则38

3.3 船舶的有限元模型处理技术44

3.3.1 船舶概况44

3.3.2 结构简化46

3.3.3 网格划分46

3.3.4 接触定义47

3.4 冰的有限元模型处理技术48

3.4.1 冰材料参数48

3.4.2 冰体碰撞有限元仿真研究50

3.5 小结54

第4章 船—冰碰撞结构响应研究55

4.1 引言55

4.2 船—冰碰撞性能评判指标55

4.3 冰体形状对船—冰碰撞的影响56

4.3.1 冰体的形状56

4.3.2 碰撞方案57

4.3.3 船、冰质量控制与附连水质量58

4.3.4 碰撞损伤变形59

4.3.5 撞击船速度变化63

4.3.6 碰撞力64

4.3.7 能量吸收67

4.4 冰体质量对船—冰碰撞的影响73

4.4.1 碰撞方案73

4.4.2 有限元模型74

4.4.3 碰撞损伤变形75

4.4.4 撞击船的速度及位移76

4.4.5 碰撞力77

4.4.6 能量吸收78

4.5 船舶速度对船—冰碰撞的影响81

4.5.1 速度设置81

4.5.2 碰撞力81

4.5.3 动能变化82

4.6 撞击角度对船—冰碰撞的影响83

4.6.1 概述83

4.6.2 有限元模型及碰撞方案84

4.6.3 计算结果及分析85

4.7 小结89

第5章 船舶与冰排碰撞结构响应研究90

5.1 引言90

5.2 船舶与冰排碰撞方案设计90

5.2.1 冰排的形状90

5.2.2 碰撞模型92

5.2.3 船、冰质量控制与附连水质量92

5.3 冰排厚度对船—冰碰撞的影响93

5.3.1 碰撞损伤变形93

5.3.2 撞击船舶速度变化95

5.3.3 碰撞力96

5.4 冰排运动状态对船—冰碰撞的影响98

5.4.1 碰撞损伤变形98

5.4.2 撞击船舶速度变化100

5.4.3 碰撞力101

5.5 冰排物理性质对船—冰碰撞的影响102

5.5.1 碰撞损伤变形103

5.5.2 撞击船舶速度变化104

5.5.3 碰撞力105

5.6 小结106

第6章 船舶遭冰层挤压结构损伤研究107

6.1 引言107

6.2 挤压场景简化107

6.3 冰层温度场的计算研究108

6.3.1 数学理论研究109

6.3.2 有限元方法与运用110

6.3.3 有限元结果分析111

6.4 冰层温度应力场的计算研究113

6.4.1 数学理论研究113

6.4.2 有限元方法与运用114

6.4.3 有限元结果分析116

6.5 船体结构模型以及承载工况116

6.5.1 船舶有限元模型117

6.5.2 承载工况研究120

6.6 船舶结构损伤分析121

6.7 小结123

第7章 冰撞载荷作用下新型夹芯抗冲击结构设计研究125

7.1 引言125

7.2 夹层板简介126

7.2.1 金属夹层板126

7.2.2 复合夹层板127

7.3 新型抗冲击结构有限元模型128

7.4 碰撞方案129

7.5 计算结果及分析130

7.5.1 碰撞损伤变形130

7.5.2 碰撞力131

7.5.3 能量吸收132

7.6 小结133

第8章 舷侧板架与冰体碰撞数值仿真及模型试验研究134

8.1 引言134

8.2 数值仿真研究134

8.2.1 模型尺寸及计算方案134

8.2.2 有限元模型136

8.2.3 模型材料137

8.2.4 边界约束与接触定义137

8.2.5 数值仿真计算结果137

8.3 模型试验研究141

8.3.1 试验目的141

8.3.2 模型制作及试验方案141

8.3.3 测量系统143

8.3.4 试验过程144

8.3.5 试验结果及分析144

8.4 数值仿真及模型试验结果比较研究156

8.4.1 最大加速度比较156

8.4.2 应力值比较156

8.4.3 变形量比较157

8.5 小结158

参考文献159

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摘要：本文以“冰载荷作用下船舶结构动态响应及损伤机理.pdf电子书版文档下载”为研究对象，详细分析了冰载荷对船舶结构动态响应的影响，探讨了损伤机理，为船舶在冰区航行提供了理论依据和参考。

1、冰载荷特性

冰载荷是船舶在冰区航行时面临的主要载荷之一。冰载荷的大小和分布对船舶结构的动态响应有重要影响。本文首先分析了冰载荷的特性，包括冰厚、冰速、冰密度等参数对冰载荷的影响，为后续研究提供了基础。

通过对冰载荷的数值模拟，本文揭示了冰载荷在船舶结构上的分布规律，为船舶结构设计提供了参考。同时，分析了冰载荷对船舶结构振动的影响，为船舶在冰区航行时的安全提供了保障。

此外，本文还研究了冰载荷与船舶结构之间的相互作用，探讨了冰载荷对船舶结构疲劳损伤的影响，为船舶结构寿命评估提供了理论依据。

2、船舶结构动态响应

船舶结构在冰载荷作用下的动态响应是保证船舶在冰区航行安全的关键。本文从船舶结构的振动、变形和应力三个方面分析了冰载荷对船舶结构动态响应的影响。

通过对船舶结构振动响应的分析，本文揭示了冰载荷对船舶结构振动频率和振幅的影响，为船舶结构设计提供了参考。同时，分析了冰载荷对船舶结构变形的影响，为船舶结构强度设计提供了依据。

此外，本文还研究了冰载荷对船舶结构应力分布的影响，为船舶结构疲劳损伤评估提供了理论支持。

3、损伤机理分析

冰载荷作用下，船舶结构容易发生损伤，本文对损伤机理进行了详细分析。主要从以下几个方面进行了阐述：

首先，分析了冰载荷对船舶结构疲劳损伤的影响，包括疲劳裂纹的产生、扩展和断裂。其次，研究了冰载荷对船舶结构脆性断裂的影响，包括断裂韧性、断裂模式和断裂机理。最后，探讨了冰载荷对船舶结构腐蚀损伤的影响，包括腐蚀速率、腐蚀形态和腐蚀机理。

通过对损伤机理的分析，本文揭示了冰载荷对船舶结构损伤的影响规律，为船舶结构维修和寿命评估提供了理论依据。

4、研究方法与结论

本文采用数值模拟和实验验证相结合的方法，对冰载荷作用下船舶结构动态响应及损伤机理进行了研究。首先，建立了冰载荷作用下船舶结构的有限元模型，通过数值模拟分析了冰载荷对船舶结构动态响应的影响。其次，进行了实验验证，验证了数值模拟结果的准确性。

研究结果表明，冰载荷对船舶结构动态响应和损伤机理具有重要影响。本文的研究成果为船舶在冰区航行提供了理论依据和参考，对提高船舶在冰区航行的安全性具有重要意义。

总结：

本文通过对“冰载荷作用下船舶结构动态响应及损伤机理.pdf电子书版文档下载”的研究，揭示了冰载荷对船舶结构动态响应和损伤机理的影响。本文的研究成果为船舶在冰区航行提供了理论依据和参考，对提高船舶在冰区航行的安全性具有重要意义。

本文的研究方法为数值模拟和实验验证相结合，为后续研究提供了参考。然而，由于冰载荷的复杂性和不确定性，本文的研究还存在一定的局限性。在今后的研究中，将进一步探讨冰载荷对船舶结构的影响，为船舶在冰区航行提供更全面的理论支持。

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