毕业论文移动版

现如今，在一艘船舶运行期间，将会不可避免遭遇到抗冲击的问题，例如遭受武器的攻击或是因自身航行中受到碰撞所引起的损坏。加之现今军事技术不断发展，船舶抗冲击能力已成为其安全性能和提高海战能力的重要标准。显然，船舶的抗冲击能力和船舶上的设备及系统的抗冲击能力存在着“木桶效应”：船舶的整体抗冲击能力不是依靠于抗冲击能力最强的设备和系统，而是取决于整艘船舶当中最薄弱的部分。通过研究各种战例和试验结果，发现船舶在受到冲击后，虽然有时主船体能够保持结构完整，然而船中某些关键设备及系统却遭受了严重的结构或功能性破坏[1]，例如：机械设备中的作用力平衡被打破，导致其性功能被破坏；因受过大应力而引起结构件永久变形，从而导致结构件强度破坏；设备与结构之间相对运动引起的碰撞挤压，造成设备或结构的损伤。而在船舶的各设备系统中，船舶管路的抗冲击性能是其生命力和战斗力的重要组成部分。船舶管系定义为用于运输流体介质的管子及其配件（如弯头管件、分支管件、异径管件等）、阀门、泵及管路支架等的总称，主要包括动力系统（燃油系统、滑油系统、冷却水系统、压缩空气系统和排气系统）和船舶系统（舱底水系统、消防系统、压载水系统、疏排水系统、日常供水系统、日用蒸汽暖气系统及油轮货油系统）两个部分，其任务是保障主机正常工作和航行性能、安全性能及船员平时生活的需要。船舶管路系统受到冲击指的是，在船舶遭遇冲击作用时，冲击通过船舶主体、设备或是支架等连接的管路或是管路中介质传递至整个管路系统中所产生的作用[2]。一些案例和实验情况表明，船舶遭受冲击后，尽管船舶主体结构完整，但管路系统却遭受了功能性破坏。例如：美海军舰船“普林斯顿”号于上世纪90年代在某海域行动时，意外触发了水雷，其产生的水下爆炸冲击使船尾处的管路和油箱破裂，导致舰船冷却水管路系统遭受破坏，电子设备因为缺少冷却水而被迫停用；上世纪40年代，美国巡洋舰“欧根亲王”号作为试验舰船参与了水下核爆炸试验，在一次核爆后，经检验舰船发现，其管路及配件的浸水与泄露相当严重。

通过以上分析可知，提高整个船舶的抗冲击能力的重要一环就是相对应地提高较为薄弱的管路系统的抗冲击能力。因此，冲击破坏对于船舶管路来说不可忽视，其抗冲击能力及抗冲击隔离技术的研究就显得十分重要。

1.2船舶管路抗冲击国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3本课题主要研究内容

通过上述研究背景和国内外研究现状可知，提升船舶管路系统抗冲击能力已成为提高整个船舶抗冲击性能的重要一环。相关理论与试验研究表明，管路结构突变处与质量集中处是船舶管路系统中的破坏集中处，进一步可知，这些地方往往是管路管件、阀门、泵和管路支架等元器件的安装部位，这些结构在整个管路系统中起着连接管路、传递载荷和减振抗冲等方面的作用，这些结构一旦遭受结构破坏，将会直接影响船舶各设备系统乃至船舶自身的使用寿命与安全。因此，本文选取异径管路、弯头管路、等径三通管路和法兰闸阀管路这四种较为典型的管路结构，在ANSYS的Workbench平台中进行实体建模并进行冲击数值仿真分析。具体的研究内容如下：

（1）建立异径管路、弯头管路、等径三通管路和法兰闸阀管路这四种典型船舶管路数值仿真模型，对其施加BV规范下的三角波载荷，对其进行时域内的瞬态分析，对结构进行强度校核并分析其薄弱区域。 (责任编辑：qin)