列车纵向-垂向碰撞动力学耦合模型建模与研究 被引量：15

1

作者 卢毓江 肖守讷 +2 位作者 朱涛 阳光武 杨超 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期6-13,共8页

为研究列车碰撞响应机理,基于多体动力学方法,建立包括轨道子系统、轮轨关系子系统、车钩缓冲器-防爬器子系统以及车辆子系统的列车纵向-垂向平面碰撞动力学模型。轨道子系统中将钢轨假设为离散点支撑的Timoshenko梁;轮轨关系子系统考... 为研究列车碰撞响应机理,基于多体动力学方法,建立包括轨道子系统、轮轨关系子系统、车钩缓冲器-防爬器子系统以及车辆子系统的列车纵向-垂向平面碰撞动力学模型。轨道子系统中将钢轨假设为离散点支撑的Timoshenko梁;轮轨关系子系统考虑了大蠕滑情况下轮轨切向力的计算;钩缓-防爬器子系统中考虑了车钩和防爬器转动以及动态因素对吸能特性的影响;车辆子系统中考虑了车端点头运动和吸能变形模式以及悬挂系统的非线性特性影响。采用显示数值积分方法,编制了该耦合系统的动力学仿真程序,并进行时域求解。将数值求解结果与有限元仿真和试验结果进行比较,验证了列车纵向-垂向碰撞动力学耦合模型的正确性。论文研究成果为进一步研究车辆主要结构参数对碰撞性能的影响规律、改善列车碰撞动力学行为以及新型耐撞性车辆设计提供了理论依据和仿真手段。 展开更多

关键词 耦合 碰撞动力学 失稳响应 耐撞性 相互作用

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防爬吸能装置的碰撞动力学性能 被引量：11

2

作者 丁叁叁 李强 +1 位作者 卢毓江 肖守讷 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期732-739,共8页

为了研究列车碰撞时爬车失稳响应的影响因素,建立了一种考虑防爬装置间动态耦合关系的防爬吸能装置二维碰撞动力学模型,提出了一种针对防爬齿接触的几何搜索算法,讨论了基于能量守恒定律的吸能装置纵向阻抗力的获取方法,导出了考虑塑性... 为了研究列车碰撞时爬车失稳响应的影响因素,建立了一种考虑防爬装置间动态耦合关系的防爬吸能装置二维碰撞动力学模型,提出了一种针对防爬齿接触的几何搜索算法,讨论了基于能量守恒定律的吸能装置纵向阻抗力的获取方法,导出了考虑塑性大变形和动态因素影响的防爬吸能装置阻抗力/力矩表达式.在此基础上,利用编制的计算程序对该装置的动力学性能进行了算例分析.分析结果表明:两防爬齿间的啮合程度与防爬齿本身绝对最大转动角度和防爬齿间的相对最大转动角度密切相关;减小吸能装置的纵向阻抗力和吸能长度,以及增加防爬装置的弯曲刚度均能减小防爬齿的绝对最大转动角度;防爬齿的相对最大转动角度随吸能长度的增加而增加,随防爬装置弯曲刚度的增加呈现先增加后减小的趋势,但与防爬吸能装置纵向阻抗力的变化关系不明显;该计算方法比传统有限元方法在计算时间方面缩短了10%. 展开更多

关键词 防爬吸能装置 碰撞动力学 啮合程度 动态耦合 接触搜索

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基于碰撞动力学的绝缘子粗糙表面污秽颗粒积聚模型及验证 被引量：10

3

作者 张东东 张志劲 +2 位作者 蒋兴良 胡建林 刘小欢 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第16期3889-3896,共8页

自然环境下绝缘子表面污秽分布复杂多样,这与绝缘子表面的污秽颗粒沉积情况直接相关。绝缘子表面积污是污层不断积累的过程,主要依靠颗粒与污层之间的相互作用。目前有关研究大都以污秽颗粒与绝缘子光滑清洁表面的碰撞粘附作为积污的判... 自然环境下绝缘子表面污秽分布复杂多样,这与绝缘子表面的污秽颗粒沉积情况直接相关。绝缘子表面积污是污层不断积累的过程,主要依靠颗粒与污层之间的相互作用。目前有关研究大都以污秽颗粒与绝缘子光滑清洁表面的碰撞粘附作为积污的判定,这与实际情况存在差异。以绝缘子表面非洁净的粗糙表面为研究对象,基于碰撞动力学,分析颗粒之间的聚团和分离过程,建立污秽颗粒积聚模型。进而通过该模型对绝缘子表面积污过程进行仿真计算,得到绝缘子表面积污特性。最后通过风洞积污试验对仿真结果进行验证。研究结果表明,所提污秽颗粒积聚模型较好地再现了绝缘子表面积污情况。 展开更多

关键词 绝缘子 积污 碰撞动力学 风洞试验

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基于碰撞动力学的高速公路线形与行驶安全研究 被引量：1

4

作者 吴新烨 郭良镕 刘中华 《高技术通讯》 CAS 2022年第12期1283-1290,共8页

为了减小不合理道路线形对车辆行驶安全性的影响,开展了道路线形与碰撞事故后的车辆行驶稳定性的研究。通过二维点碰撞动力学分析,建立车辆碰撞事故模型,推导车辆碰撞前后动力学参数的关系。通过建立碰撞后车路耦合动力学模型,以车辆侧... 为了减小不合理道路线形对车辆行驶安全性的影响,开展了道路线形与碰撞事故后的车辆行驶稳定性的研究。通过二维点碰撞动力学分析,建立车辆碰撞事故模型,推导车辆碰撞前后动力学参数的关系。通过建立碰撞后车路耦合动力学模型,以车辆侧翻为临界条件,推导圆曲线半径和超高的安全阈值关系式,提出基于碰撞后车辆行驶安全的道路线形设计建议方案。通过PC-Crash仿真模拟碰撞事故,验证了建议方案的合理性。 展开更多

关键词 交通工程 安全行驶 碰撞动力学 高速公路 道路线形

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多点碰撞动力学的规范求解 被引量：1

5

作者 章定国 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第2期252-256,共5页

物体间的碰撞是工程技术中一个重要研究课题．大多数的研究工作都是集中在多刚体系统碰撞动力学问题的研究．在多刚体系统中，两个刚体之间是用一个铰连接的．但是，还存在另一类型的碰撞系统，在这类碰撞系统中，相碰的物体间没有铰存... 物体间的碰撞是工程技术中一个重要研究课题．大多数的研究工作都是集中在多刚体系统碰撞动力学问题的研究．在多刚体系统中，两个刚体之间是用一个铰连接的．但是，还存在另一类型的碰撞系统，在这类碰撞系统中，相碰的物体间没有铰存在．物体可能是自由的，也可能是被其周围环境约束的，但在物体之间没有铰的联系，这种碰撞问题称作为“分离式碰撞问题”，物体间的相互联系和相互作用仅仅在碰撞过程中存在．本文对这类“分离式碰撞问题”进行了研究，并且给出了一组解决这类问题的通用公式．这些公式可以方便地编程和计算。 展开更多

关键词 多点碰撞 碰撞动力学 规范解 分叉树状

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间隙铰链对平面机构碰撞动力学特性影响分析 被引量：10

6

作者 王旭鹏 刘更 +2 位作者 马尚君 佟瑞庭 薛艳敏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第17期74-78,共5页

为了研究间隙铰链对机构动态性能的影响,建立了一种含轴向尺寸的线接触碰撞铰模型,在此基础上提出一种改进的非线性法向碰撞力模型和修正的切向库伦摩擦力模型,以平面含间隙铰链曲柄滑块机构为研究对象,通过不同间隙值下的滑块加速度、... 为了研究间隙铰链对机构动态性能的影响,建立了一种含轴向尺寸的线接触碰撞铰模型,在此基础上提出一种改进的非线性法向碰撞力模型和修正的切向库伦摩擦力模型,以平面含间隙铰链曲柄滑块机构为研究对象,通过不同间隙值下的滑块加速度、间隙铰链处接触力、加速度频谱以及速度-加速度相图分析,研究了间隙值对机构碰撞动力学特性的影响规律。研究结果表明:间隙会导致机构动态性能出现明显的振荡现象,且随着间隙值的增大,振荡加剧、振荡幅值上升,但振荡频率降低;同时,在间隙铰链的影响下,机构动态特性呈现出非线性现象,且间隙越大,非线性现象越明显。 展开更多

关键词 非线性碰撞力模型 间隙铰链 碰撞动力学

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考虑摩擦的空间抓捕过程碰撞动力学分析与控制 被引量：4

7

作者 豆博 岳晓奎 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期54-62,共9页

目前针对空间抓捕中的碰撞进行建模的方法中很少考虑摩擦因素。然而,摩擦作为碰撞过程中不可避免的现象,对碰撞动力学响应及整个空间抓捕任务有着不容忽视的影响。文章结合库伦摩擦理论和拉格朗日乘子法,建立了同时兼顾滑动和粘滞状态... 目前针对空间抓捕中的碰撞进行建模的方法中很少考虑摩擦因素。然而,摩擦作为碰撞过程中不可避免的现象,对碰撞动力学响应及整个空间抓捕任务有着不容忽视的影响。文章结合库伦摩擦理论和拉格朗日乘子法,建立了同时兼顾滑动和粘滞状态的摩擦模型,然后将求解到的摩擦力与碰撞力进行矢量合成,作为对碰撞模型的修正。另外,针对碰撞过程对机器人姿态产生的干扰,利用反馈线性化设计了解耦控制器对基座姿态漂移进行稳定控制。数值仿真采用一个平面2-DOF空间机器人,利用动量和动量矩守恒定理验证了动力学模型的正确性,同时基座姿态控制结果收敛说明了控制器的有效性。 展开更多

关键词 空间抓捕 碰撞动力学 HERTZ接触理论 库伦摩擦理论 拉格朗日乘子法 控制器设计

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空间机械臂捕获卫星过程的碰撞动力学模拟及镇定运动的鲁棒控制 被引量：3

8

作者 董楸煌 陈力 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期315-321,共7页

讨论了漂浮基空间机械臂捕获未知运动目标卫星的接触碰撞动力学建模和接触碰撞后系统镇定运动的控制问题。利用第二类拉格朗日方法和牛顿-欧拉法分别建立了接触碰撞前漂浮基空间机械臂和目标卫星两分体系统的动力学模型;以此为基础借助... 讨论了漂浮基空间机械臂捕获未知运动目标卫星的接触碰撞动力学建模和接触碰撞后系统镇定运动的控制问题。利用第二类拉格朗日方法和牛顿-欧拉法分别建立了接触碰撞前漂浮基空间机械臂和目标卫星两分体系统的动力学模型;以此为基础借助于空间机械臂与目标卫星接触点间的运动几何关系、力传递关系,计算了接触碰撞所产生的影响效应;捕获卫星后,联立空间机械臂与卫星接触碰撞前的动力学模型,建立了接触碰撞后两系统组合体动力学模型;并设计了增广鲁棒控制算法,以对受碰撞冲击后处于不稳定的组合体系统进行镇定运动控制。上述控制方法能应用于空间机械臂载体位置不受控情况,并能使组合体系统控制方程关于卫星不确定参数呈线性化关系。最后,利用数值仿真模拟捕获过程系统运动状态,验证了上述鲁棒控制镇定运动的效果。 展开更多

关键词 漂浮基空间机械臂 卫星捕获 接触碰撞动力学 镇定运动 鲁棒控制

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柔性空间机械臂捕获卫星过程的碰撞动力学、镇定控制和柔性振动线性二次最优抑制 被引量：3

9

作者 董楸煌 陈力 《空间科学学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期367-376,共10页

研究空间机械臂系统捕获卫星过程的碰撞动力学及受碰撞后不稳定系统的控制问题.利用第二类拉格朗日方程推导得到空间机械臂系统的动力学模型.在空间机械臂捕获卫星而受碰撞冲击过程中,利用动量冲量法评估碰撞冲击对空间机械臂系统运动... 研究空间机械臂系统捕获卫星过程的碰撞动力学及受碰撞后不稳定系统的控制问题.利用第二类拉格朗日方程推导得到空间机械臂系统的动力学模型.在空间机械臂捕获卫星而受碰撞冲击过程中,利用动量冲量法评估碰撞冲击对空间机械臂系统运动状态变化的影响效应.为使受碰撞冲击后不稳定的空间机械臂与被捕获卫星组合体系统恢复稳定,设计了线性反馈和线性二次最优复合控制算法对受碰撞冲击后空间机械臂系统进行镇定控制和柔性杆振动抑制,所提出的控制算法无需控制漂浮基的位置,从而可以节省漂浮基位置控制推进器燃料消耗.通过数值算例模拟了碰撞冲击对空间机械臂系统运动状态的影响效应并验证上述控制算法的效果. 展开更多

关键词 柔性空间机械臂 捕获卫星 碰撞动力学 镇定控制 线性二次最优 振动抑制

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非光滑链式多体系统的接触动力学建模与仿真 被引量：2

10

作者 谭小慧 樊亚春 +1 位作者 王学松 周明全 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1757-1761,共5页

研究了非光滑链式多体系统中的碰撞与摩擦混合约束问题,利用能量变分原理建立了含碰撞行为的多体系统动力学方程。通过集成刚体的空间几何约束和单边约束,可以考虑多散体碰撞和链式多体碰撞行为。非光滑刚体间的摩擦特性对刚体斜向碰撞... 研究了非光滑链式多体系统中的碰撞与摩擦混合约束问题,利用能量变分原理建立了含碰撞行为的多体系统动力学方程。通过集成刚体的空间几何约束和单边约束,可以考虑多散体碰撞和链式多体碰撞行为。非光滑刚体间的摩擦特性对刚体斜向碰撞后的空间运动轨迹具有非常重要的影响,可引起刚体的平移与旋转。在多体动力学方程中综合空间几何约束和刚体摩擦物理约束,得到了含几何-物理混合约束的散体/链式多体混合系统动力学方程,然后基于开源CapSim系统,对大规模散体和链式的碰撞和摩擦行为进行仿真,得到系统的整体特性行为,所采用的方法同时提供了较好的实时性。 展开更多

关键词 多体动力学 碰撞动力学 可视化仿真 微分代数方程

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碰振升频振动能量电磁式采集系统的动力学建模与分析 被引量：2

11

作者 陈春 高雪 滕汉东 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期290-296,共7页

振动能量采集技术是一种非常有前途的清洁能源技术,在飞行器结构传感器网络等方面有重要应用潜景。针对低频振动能量采集技术主要存在的功率密度低、采集频带窄等问题,提了出碰振升频振动能量采集设计方案。在考虑机电耦合的前提下,建... 振动能量采集技术是一种非常有前途的清洁能源技术,在飞行器结构传感器网络等方面有重要应用潜景。针对低频振动能量采集技术主要存在的功率密度低、采集频带窄等问题,提了出碰振升频振动能量采集设计方案。在考虑机电耦合的前提下,建立了碰振升频采集系统的碰撞动力学模型,并对其进行了无量纲化处理。通过数值仿真,研究了不同碰撞间隙对系统输出电压和输出功率的影响,探讨了碰撞次数对电能输出改变的规律。研究结果表明:高频采集振子对低频驱动振子起到限位作用;随碰撞间隙的减小,输出电压的均方根峰值往高频方向移动,并不明显影响最大的输出电压;在碰撞发生频带,高频采集振子对总功率输出的贡献比例明显提升,约提升30%;相较于多次碰撞而言,单次碰撞更能确保电能输出的稳定性。 展开更多

关键词 电磁式 能量采集 碰撞动力学 输出电压 输出功率

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基于集中质量法的阻拦网动力学建模与分析

12

作者 丁智深 欧阳斌 +1 位作者 张成亮 刘华 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2023年第5期52-59,65,共9页

针对传统有限元法建立的舰载机阻拦网动力学模型仿真效率较低问题,建立了一种舰载机阻拦网简化动力学模型。首先,基于集中质量法建立了柔性阻拦网的多体动力学模型,并对舰载机的几何外形进行合理简化,建立了舰载机和阻拦网间的接触碰撞... 针对传统有限元法建立的舰载机阻拦网动力学模型仿真效率较低问题,建立了一种舰载机阻拦网简化动力学模型。首先,基于集中质量法建立了柔性阻拦网的多体动力学模型,并对舰载机的几何外形进行合理简化,建立了舰载机和阻拦网间的接触碰撞模型;然后,联合阻拦网模型、舰载机模型以及阻拦装置模型,组成了完整的舰载机阻拦装置系统简化仿真模型;最后,将简化模型和商业有限元模型的仿真结果进行了对比分析。仿真结果揭示了阻拦网动态过程规律,验证了简化模型的有效性、准确性和高效性。 展开更多

关键词 阻拦网 舰载机 集中质量法 接触碰撞动力学

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基于等效质量的太空机械臂多体系统碰撞分析 被引量：5

13

作者 贾庆轩 张龙 +1 位作者 陈钢 孙汉旭 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1356-1362,共7页

从等效质量角度出发,针对不同的操作环境,提出多体系统离散碰撞动力学建模及连续碰撞动力学建模方法,并分析碰撞对系统造成的影响。首先,由系统动力学方程及能量方程推导出太空机械臂末端等效质量,在此基础上,针对刚/柔环境,分别建立多... 从等效质量角度出发,针对不同的操作环境,提出多体系统离散碰撞动力学建模及连续碰撞动力学建模方法,并分析碰撞对系统造成的影响。首先,由系统动力学方程及能量方程推导出太空机械臂末端等效质量,在此基础上,针对刚/柔环境,分别建立多体系统离散碰撞动力学模型和连续碰撞动力学模型,并针对七种连续碰撞模型提出选取标准,以便更真实地模拟实际碰撞过程。最后,以典型的太空七自由度机械臂为例开展仿真试验,两种方法的对比结果校验了该算法的正确性。 展开更多

关键词 太空机械臂 等效质量 多体系统 碰撞动力学

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接触-碰撞算法研究进展 被引量：19

14

作者 陈成军 陈小伟 柳明 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期261-274,共14页

接触-碰撞广泛存在于实际工程问题中,是影响数值计算效率与计算精度的重要因素。本文针对变形体间接触-碰撞问题的显式有限元计算,介绍接触-碰撞算法近30年来取得的主要进展。首先,简要介绍接触-碰撞问题的界面离散模型;然后,从全局接... 接触-碰撞广泛存在于实际工程问题中,是影响数值计算效率与计算精度的重要因素。本文针对变形体间接触-碰撞问题的显式有限元计算,介绍接触-碰撞算法近30年来取得的主要进展。首先,简要介绍接触-碰撞问题的界面离散模型;然后,从全局接触搜索、局部搜索、接触约束施加以及接触计算的并行化四方面详细阐述目前主要算法的基本思想与特点,并分析其优势与不足;最后,对接触-碰撞算法相关研究方向给出建议。 展开更多

关键词 碰撞动力学 显式有限元 接触算法 接触搜索

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航空发动机钛合金机匣包容性数值仿真研究

15

作者 曹苗 张春阳 +3 位作者 刘宗兴 赵振强 刘军 李玉龙 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第7期111-122,共12页

针对发动机风扇机匣包容性评估需求,提出一种结合了打靶试验和有限元分析评估机匣包容能力的方法。采用叶片形弹体冲击半环模拟机匣以获取钛合金机匣的冲击损伤基本特性,并基于接触-碰撞显式动力学分析软件建立相应的数值仿真模型,对比... 针对发动机风扇机匣包容性评估需求,提出一种结合了打靶试验和有限元分析评估机匣包容能力的方法。采用叶片形弹体冲击半环模拟机匣以获取钛合金机匣的冲击损伤基本特性,并基于接触-碰撞显式动力学分析软件建立相应的数值仿真模型,对比弹体剩余速度、靶板径向变形量以及结构损伤形貌的数值模拟结果与测试结果,二者良好的一致性表明本文数值仿真方法的准确性。然后,采用验证过的数值仿真方法建立真实断裂叶片撞击风扇机匣的计算模型,研究断叶转速及断叶尺寸对机匣包容性的影响。结果表明,旋转状态下风扇机匣的包容能力大于打靶试验中机匣所能承受的叶片冲击能量,工程设计中打靶试验可按照真实机匣临界包容速度的0.76倍进行穿透阈值设计。建立了机匣包容能力表征参量与断叶转速、尺寸的关联模型,发现机匣塑性变形能与叶片丢失转速呈四次方关系,与断叶尺寸呈平方关系;且随着断叶尺寸的增大,机匣临界包容转速呈指数形式下降。 展开更多

关键词 航空发动机 钛合金机匣 打靶试验 接触-碰撞动力学 包容过程

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汽车-乘员三维多体系统碰撞仿真研究 被引量：1

16

作者 林逸 孙立清 +1 位作者 李宏光 朱西产 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 1999年第4期206-211,共6页

本文以碰撞动力学和多体系统动力学中的R-W方法为理论依据,建立了汽车-乘员三维多体系统碰撞模型。在此基础上,开发了汽车碰撞计算机仿真软件SVC3D。仿真计算与试验结果的对比证明了模型的合理性及软件的正确性。应用该软件对汽车-乘员... 本文以碰撞动力学和多体系统动力学中的R-W方法为理论依据,建立了汽车-乘员三维多体系统碰撞模型。在此基础上,开发了汽车碰撞计算机仿真软件SVC3D。仿真计算与试验结果的对比证明了模型的合理性及软件的正确性。应用该软件对汽车-乘员多体系统进行了仿真研究,得出了有工程指导意义的结论。 展开更多

关键词 汽车 乘员 碰撞动力学 三维多体系统 仿真

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能量吸收方案对列车碰撞响应的影响 被引量：11

17

作者 杨宝柱 肖守讷 杨超 《城市轨道交通研究》 北大核心 2018年第3期48-51,共4页

为了研究列车头车司机室吸能装置的行程、界面力及中间车钩缓冲装置的界面力对列车碰撞响应的影响,建立了列车碰撞纵向多体动力学模型,以2列完全相同的8节编组列车碰撞工况为例,对配置不同能量吸收方案的列车碰撞动态响应进行了分析和... 为了研究列车头车司机室吸能装置的行程、界面力及中间车钩缓冲装置的界面力对列车碰撞响应的影响,建立了列车碰撞纵向多体动力学模型,以2列完全相同的8节编组列车碰撞工况为例,对配置不同能量吸收方案的列车碰撞动态响应进行了分析和对比。研究结果表明:头车司机室吸能装置的行程存在最优值,在不超过最优值的前提下增加其行程可以减小碰撞后期各车辆的加速度;增加司机室吸能装置的界面力会使中间车辆加速度显著增大;同步减小各中间车钩缓冲装置界面力,会使中间车辆加速度增大;以递减式与向内递减式减小中间车钩缓冲装置界面力可以增加中间车端吸能量;递增式增大中间车钩缓冲装置界面力会增加司机室端部吸能量。 展开更多

关键词 轨道列车 碰撞响应 碰撞动力学 能量吸收方案 吸能装置

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用橡皮泥模拟高速碰撞的实验研究 被引量：2

18

作者 马晓青 周兰庭 隋树元 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第2X期50-54,共5页

本文讨论了用长杆橡皮泥弹撞击橡皮泥靶来模拟长杆金属弹高速撞击金属靶的动态响应问题。试验测量了半无限厚度橡皮泥靶的孔径和最终侵彻深度;测定了有限厚度橡皮泥板的弹道极限速度;并用金属弹、靶间撞击效应的理论计算和实验结果进行... 本文讨论了用长杆橡皮泥弹撞击橡皮泥靶来模拟长杆金属弹高速撞击金属靶的动态响应问题。试验测量了半无限厚度橡皮泥靶的孔径和最终侵彻深度;测定了有限厚度橡皮泥板的弹道极限速度;并用金属弹、靶间撞击效应的理论计算和实验结果进行了检验。研究表明,橡皮泥弹、靶间的模拟撞击实验结果与金属弹、靶间撞击的实验结果和理论计算,都吻合得较好。 展开更多

关键词 橡皮泥 碰撞动力学 高速碰撞 模拟试验 模拟弹

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基于解析法的船-平台碰撞耗散能快速估算方法 被引量：1

19

作者 谷家扬 邓炳林 +1 位作者 杨利春 郭小天 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第z1期363-374,共12页

海洋平台在作业过程中存在遭受船舶碰撞的潜在危险,一旦事故发生将可能导致结构产生严重损伤从而影响平台的作业安全,因此在平台结构设计阶段考虑其抗撞性能具有重要意义.本文以供应船撞击半潜平台为研究对象,基于碰撞外部动力学分析理... 海洋平台在作业过程中存在遭受船舶碰撞的潜在危险,一旦事故发生将可能导致结构产生严重损伤从而影响平台的作业安全,因此在平台结构设计阶段考虑其抗撞性能具有重要意义.本文以供应船撞击半潜平台为研究对象,基于碰撞外部动力学分析理论,在浮式平台规范法耗散能计算基础上,运用解析法推导出考虑平台艏摇运动响应的船舶非对心撞击平台耗散能求解方程,同时借鉴船-船碰撞耗散能估算方法,得到一般碰撞场景即考虑船-平台在碰撞过程中相对运动的耗散能解析式,并自编计算耗散能程序,实现船-平台碰撞碰撞耗散能的快速估算.最后通过非线性有限元分析(NLFEA)方法,计算出供应船与平台在碰撞过程产生的应变能并与解析法的算例结果进行对比,结果表明:规范法耗散能估算方法较为保守,不适用于一般碰撞场景下的耗散能估算;本文所提出的耗散能解析法可用于准确可靠地估算相类似船-平台碰撞场景下撞击船的耗散能. 展开更多

关键词 船-平台碰撞 耗散能 解析法 碰撞外部动力学

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FPSO串靠外输时的碰撞性能分析 被引量：1

20

作者 李博文 高明星 +2 位作者 张延昌 刘刚 黄一 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期135-142,共8页

FPSO与穿梭油轮进行串靠外输过程中,穿梭油轮首部可能与FPSO尾部发生碰撞事故,称为“尾碰”。目前的相关研究主要集中在碰撞过程中的风险分析,缺少对FPSO“尾碰”事故碰撞性能的合理分析与评估。本文针对某15万吨级FPSO,基于动态非线性... FPSO与穿梭油轮进行串靠外输过程中,穿梭油轮首部可能与FPSO尾部发生碰撞事故,称为“尾碰”。目前的相关研究主要集中在碰撞过程中的风险分析,缺少对FPSO“尾碰”事故碰撞性能的合理分析与评估。本文针对某15万吨级FPSO,基于动态非线性有限元分析软件ABAQUS,采用同步损伤分析技术,研究了串靠外输过程中FPSO与穿梭油轮之间由于过分纵荡运动而引起的碰撞事故。通过数值仿真计算,分析了包括“尾碰”后结构的损伤变形、应力应变关系、碰撞力和吸能情况的船舶碰撞内部动力学,进而对FPSO尾部结构的碰撞性能进行评估。结果表明,FPSO尾部结构中板材结构吸收的能量约占尾部结构总吸能的75.5%,其吸能能力显著优于T型骨材结构,研究结果对FPSO尾部结构的耐撞性设计具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 FPSO 串靠外输 船舶碰撞内部动力学 碰撞性能 同步损伤分析 非线性有限元分析

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