管结构碰撞模型试验的研究现状
时间:2023-01-27 13:57 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 在船舶碰撞研究领域，试验法是一个非常重要的方法。试验法包括对实际碰撞事故的调查及对实船或船模进行碰撞试验，它所得的结果具有很好的直观性，对理论研究具有不言而喻的指导意义。 有关资料表明从1960年开始，德国、日本、荷兰等国的学者相继完成了一些船一船碰撞试验,来研究船底、船侧等重要结构的耐撞性能，其中比较有代表性的有Peterson[[[] Terndrup Pedersen, P。, et al。 Ship impacts: bow collisions。 International Journal of Impact Engineering, 1993。 13(2): 163-187。 ]]和Wevers[[[] Wevers L J。 Full scale ship collision tests[A]。 Proceedings of Conference on Prediction Methodology of Tanker Structural Failure(ASIS)。 1992。]]。但到目前为止,试验法大多用于模拟船舶之间的碰撞,船舶与海洋平台碰撞的试验资料尚未公开发表。目前只有通过调查船舶与海洋平台碰撞的事故，从中获取数据并据此反演计算，对平台进行受力分析。但由于被撞海洋平台损坏的主要是管结构，所以相对船舶之间的碰撞模型试验而言，海洋平台只要提供单一的管结构即可。对于管结构的碰撞试验研究，国内外学者均有比较丰富的成果。87234 Abbas等[[[] Abbas Niknejad, Bahman Rezaei, et al。 Empty circular metal tubes in the splitting process–theoretical and experimental studies。 Thin-Walled Structures。 2013: 48-60。]]（2013）以不同材料、不同锥角和不同几何尺寸的圆形截面管为研究对象，做轴向压缩试验，研究管壁厚度和内径对轴向载荷和最大劈裂载荷的影响，如图1-4所示，同时证明该文理论模型的正确性。 Cho等[[[] Cho,S。R。, etal。, Experimental and numerical investigations on the collision between offshore wind turbine support structures and service vessels。 Collision and Grounding of Ships a d Offshore Structures, 2013: p。 281。]]（2013）通过开展管结构模型试验，研究了管结构在低温条件下，受侧向载荷时的变形特点。论文网 轴向载荷作用下的管结构开裂[18] Fig。1-4 Tube splitting due to axial loading[18] 太原理工大学程国强等[[[] 程国强，雷建平，张善元。 经受侧向撞击圆管的大变形分析[J]。 固体力学学报，2000: 57-60。]]（2000）通过进行不同径厚比时圆管模型试验，研究了两端固支圆管受侧向载荷时的变形特性，得到最终位移与冲击动能的变化曲线。 江苏科技大学刘昆等[[[] 刘昆，包杰，王自力，王革。 自升式平台管结构碰撞模型试验与仿真分析[J]。 舰船科学技术，2015: 103-109。]]（2015）以自升式平台桩腿直管为研究对象，利用落锤冲击试验机开展管结构落锤冲击模型试验，探究不同冲击速度下管结构的变形特征。 因为对于强非线性碰撞问题而言，为了降低缩尺效应的影响，需要进行大尺度模型试验研究，而此类试验又是一种成本较高的破坏性试验，而且实际碰撞条件具有不确定性，决定了实验法不能成为工程碰撞问题的主要研究手段。但试验法仍然是研究碰撞问题不可或缺的方法，因为理论研究方法和数值计算方法离不开实验结果的指导,而且理论研究和数值计算的结果也需要用试验结果验证。 (责任编辑：qin) |