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单点系泊海洋结构物的碰撞外部动力学研究由于化石能源日趋损耗,深海油气资源的开采引起了普遍关注,而海洋平台是海洋油气开采的必要设备。
海洋平台由于作业需要,附近常有穿梭油轮和供应船的航行或停靠,因此,系泊状态下的平台被碰撞的机会较多。
平台一旦遭受碰撞事故,将造成财产损失、环境污染、人员伤亡等恶劣结果,因此,有必要在平台设计初期,考虑碰撞载荷的作用。
本文以系泊平台为研究对象,开展了平台在船舶撞击下的碰撞分析,内容如下:综述船舶碰撞分析方法的研究现状,对碰撞分析中流体的处理方法进行介绍。
本文研究的系泊平台可看做一个多体系统,因此,阐述了涉及到的多体动力学研究现状。
详细阐述碰撞非线性有限元理论和关键技术,介绍显式有限元分析的基本算法-中心差分法和大变形动力学理论。
根据数值模拟中的实际操作经验,从接触算法、材料模型和沙漏控制方面梳理了相关理论和关键技术,着重叙述多体连接建模方法。
总结了多体动力学分析的相关理论,按照解决问题的思路,依次介绍了坐标转换和系统自由度计算方法,描述约束方程的概念,推导了二维和三维空间的约束雅克比矩阵,最后归纳了动力学分析步骤,为后文的解析法提供理论基础。
通过有限元法,分析了实际系泊平台的碰撞外部动力学。
在系泊平台受到船舶侧向垂直撞击的过程中,分析碰撞强度、极限撞深和耗散能在时域上的变化。
以无系泊平台的碰撞场景为参照,考察被撞平台在六个自由度上运动参数的时变规律,得到结论:系泊装置的约束作用使平台的横荡速度和位移明显升高,横摇和艏摇的角速度和角度幅值降低,沿近似正弦曲线变化;YOKE的两臂在不同的竖直平面内做圆周运动,左右两侧的连接臂沿船长方向交替错动,控制平台的艏摇角度,在三维空间做复杂的曲线运动。
简化系泊平台-船舶碰撞模型,提出新的解析法,分析平台在碰撞载荷下的运动响应。
碰撞分析过程分为载荷分析和运动响应分析:在载荷分析中,采用有限元法获得碰撞力-时间曲线,作为后续计算的输入条件;在运动响应分析中,基于多体动力学理论,推导动力控制方程,用最小二乘法求解未知运动参数,并通过Newmark法进行迭代。
半潜式海洋平台与供应船尾部发生正碰分析近年来，随着能源需求的增加，半潜式海洋平台逐渐广泛应用于油气勘探和开采工程中。
然而，海上环境条件的不确定性和船舶交通的复杂性，增加了平台和供应船之间相撞的风险。
本文将从海洋平台与供应船相撞的原因、影响以及防范措施等方面进行分析。
海洋平台与供应船尾部发生正碰的原因可以归纳为以下三个方面。
首先，船舶交通的复杂性是造成此类事故的主要原因之一。
对于半潜式海洋平台来说，由于取样船、救援船、维修船等多种船只需要在平台附近进行活动，因而平台的周围交通较为拥挤，这就增加了平台和船只相撞的风险。
其次，恶劣的海洋气象条件和水文环境也是导致平台与船只相撞的原因之一。
如果在大浪或大风的情况下，半潜式海洋平台的定位不准确或水流的干扰导致平台的位置移动，就很容易和附近的船只发生相撞事故。
最后，人为因素也是造成此类事故的原因之一。
如果平台工作人员与供应船船员的沟通不顺畅，或者需要进行突发情况的处理时，出现错误判断，就会导致平台与供应船的相撞。
海洋平台与供应船尾部发生正碰的影响无疑是非常严重的。
首先，此类事故可能会导致平台设备的损坏和人员的伤亡。
如果平台和船只相撞的强度大，就可能导致平台设备的损毁，影响勘探和开采的进度。
其次，此类事故会对公众形成很不好的影响。
如果发生了平台工作人员或供应船船员的伤亡事件，将会对油气勘探的成果和企业形象产生严重的负面影响。
为避免海洋平台与供应船尾部发生正碰，有一些防范措施是很必要的。
首先，需要提高工作人员的安全意识。
平台工作人员应该接受稳定的培训，以便更好地理解海上交通规则和应急响应程序。
其次，平台和船只应该保持良好的信息沟通通道和频繁的交流。
通过传真、电子邮件、短信等方式，实时相互通报位置、工作计划以及天气和水文环境等信息。
最后，设备和物质管理也是必不可少的。
平台应该装备有自动定位和防撞系统，以及各种防止船体损坏的装备。
综上所述，海洋平台与供应船尾部发生正碰是一种较为常见的意外事件。
船舶与海洋平台撞击的荷载模拟
金伟良;宋剑;龚顺风
【期刊名称】《计算力学学报》
【年(卷),期】2004(021)001
【摘要】以某导管架结构的X斜撑在导管架安装阶段受到大吨位起重铺管船撞击后的损伤检测结果为依据,对碰撞过程进行了数值模拟,按照构件模型从简单到复杂的模拟思路得到了船舶对海洋平台结构的撞击力.建立了船舶与海洋平台碰撞系统的力学模型,对导管架平台受损构件进行了等效静力强度计算分析.为了考虑在船舶冲撞下的整体平台结构动力效应的影响,在分析时考虑了碰撞过程的水动力效应,桩-土-平台结构的相互作用,采用非线性弹簧来模拟受损构件局部凹陷损伤,在船舶以不同的速度与平台发生碰撞的情况下,模拟出平台受撞击构件的永久凹陷变形与碰撞接触时间的曲线,反演分析计算了船舶对平台结构碰撞的最大撞击力.为确定受到撞击后导管架平台结构构件和管节点的损伤程度,提出合理可行的修理加固方案提供了分析依据.
【总页数】7页(P26-32)
【作者】金伟良;宋剑;龚顺风
【作者单位】浙江大学,结构工程研究所,浙江,杭州,310027;浙江大学,结构工程研究所,浙江,杭州,310027;浙江大学,结构工程研究所,浙江,杭州,310027
【正文语种】中文
【中图分类】O35;O241
【相关文献】
1.海洋平台次要结构波浪荷载模拟研究 [J], 郝兴会;刘玉玺;徐峰
2.海洋平台波浪荷载数值模拟研究 [J], 张婷;贺捷;黄锦林
3.落物撞击海洋平台中撞击位置对结构响应的影响 [J], 周国宝;王林;渠延模;万乐坤
4.船舶撞击荷载作用下高桩墩的破坏分析 [J], 陈宇;吕杨;齐广政;孙熙平
5.船舶撞击荷载下桩基-重力式复合结构连接节点响应分析 [J], 李欢
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船舶与海洋平台碰撞响应与结构损伤分析摘要：随着近几年社会的不断发展，各种资源不断开始短缺，开发海洋资源成为刻不容缓的要求。
如果我们想要开采海洋油气资源，就需要一个基础性设施，那就是海洋平台。
我们都知道，在海上工作，需要面临各种各样的困难，工作时间长，工作的环境又特别差，所以海洋平台总会遇到各种各样的不同的碰撞问题，虽然船舶与海洋平台经常会发生碰撞，但是这并不代表船舶与海洋平台的碰撞的危害小，正好相反，船舶与海洋平台相撞往往造成巨大的破坏，甚至是灾难性的破坏。
所以，为了能够减轻船舶与海洋平台相撞所造成的危害，我们应该不断的进行相关研究，仔细分析碰撞的力学机理，通过对海洋平台中典型圆管构件的碰撞损伤、导管架平台碰撞损伤特性研究、自升式平台碰撞损伤特性研究的研究与分析，从而保证人员安全，减轻海洋环境污染。
关键词：碰撞；非线性；有限元；动力特性近些年来，常用能源正在不断减少，能源短缺的现象越发严重。
而船舶与海洋平台的碰撞是船舶与海洋平台在短时间碰撞的一个过程。
但是，船舶与海洋平台的碰撞还受到很多因素的影响，不同的速度、角度、碰撞部位等因素都会有不同的危害。
我们要仔细研究各种不同的情况下碰撞的危害应该如何解决，从而保护人身安全以及海洋环境。
一、船舶与海洋平台碰撞方法研究对于撞击而言，我们习惯性把平台碰撞按力学的机理分为两种，即外部碰撞力学(或称外部机理)和内部碰撞力学(或称内部机理)两部分。
外部撞击力学就如字面意思一样，主要是描述了船舶外部的撞击损伤和撞击所消耗的能量。
内部碰撞力学则是一种非线性关系，线性关系主要是用来求解碰撞区域结构的损伤变形与碰撞载荷之间的关系。
对于外部碰撞动力学的研究手段，现阶段我们主要使用的是解析法；对内部动力学的研究，研究手段则主要是非线性有限元法。
为了更好的研究平台碰撞外部动力学的解析法，我们需要不断的对其进行了消化、吸收和整理,最好能最终得到一个有关于碰撞力、船舶吸能、平台吸能的理论表达式，并且还需要研究这种方法现有的局限性，并不断进行改进与发展。
大型油轮系靠泊外海开敞式码头的船舶撞击力计算周枝荣;邹颋【摘要】船舶撞击码头所产生的撞击力,是码头设计时的重要荷载,合理确定它的值很重要.由于相关影响因素很多,船舶撞击力计算公式尚存在一定差异,特别是针对大型油轮系靠泊外海开敞式码头时的船舶撞击力.分析国内外各种计算理论中的几个代表性公式,并进行比较分析.国内行业规范对船舶撞击力的计算值相较国外研究成果及物理试验结果均偏小,为了合理确定大型油轮系靠泊外海开敞式码头时的船舶撞击力值,对现行《港口工程荷载规范》采用的计算公式提出了改进建议.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】5页(P59-63)【关键词】大型油轮;开敞式码头;撞击力【作者】周枝荣;邹颋【作者单位】中交第三航务工程勘察设计院有限公司,上海200032;中交第三航务工程勘察设计院有限公司,上海200032【正文语种】中文【中图分类】U656.1+26船舶撞击码头所产生的力称为撞击力，是码头设计时的重要荷载，有时甚至是水工建筑物的控制性荷载，撞击力的计算值将最终反映在建筑物的形式和造价上，因此合理确定它的计算结果是一件至关重要的工作。
同时，随着船舶的大型化，我国正规划在开敞外海建设多座大型油船码头(30万吨级及以上)，为选取合适的码头附属靠泊设施进而合理确定码头结构形式，本文研究的重要性显而易见。
船舶撞击力根据发生的原因不同分别称为船舶靠岸撞击力和系泊船舶在横浪作用下的撞击力。
船舶靠岸撞击力是指当船舶靠岸时，船舶以靠岸速度触碰码头建筑物所产生的撞击力；系泊船舶在横浪作用下的撞击力是指系泊与系、靠船建筑物上的船舶在波浪作用下发生运动而碰撞建筑物产生的撞击力。
对于船舶撞击力的研究，目前主要有3种计算理论：动量理论、动能理论、振动理论。
3种理论基本原理不同，各自又具不同的局限性。
动量理论根据刚体碰撞时动量的变化等于其冲量的原理来计算船舶撞击力，其存在的主要问题是，现实中的船舶撞击建筑物时，船舶与码头的碰撞并非理想刚体碰撞，且碰撞的时间有很大的人为性和假定性；振动理论系根据碰撞过程中船舶与码头发生弹性振动计算船舶撞击力，其计算理论比较完善，但计算烦琐，且有些参数还难以确定。
船舶碰撞引起的海洋平台结构损伤分析摘要：科技在快速的发展，社会在不断的进步，我国的船舶技术在我国得到了良好的发展。
海洋平台和船舶如果发生碰撞，在一定程度上将会对海洋平台上的人员安全产生很大影响，甚至会造成部分结构出现严重损伤，进而造成工作出现停滞或者其他方面的重大经济损失。
文章将船舶碰撞引起的海洋平台结构损伤这个角度作为出发点，对其展开深入探讨与论述。
关键词：碰撞；海洋平台；结构损伤引言在海洋油气开发中钢质导管架平台结构得到了广泛的使用。
它们在复杂的海洋环境中工作,除了受到正常的工作荷载外,还要受到海风、波浪、海流和海冰等环境荷载的作用。
同时由于意外突发事故的发生,如船舶与海洋平台结构的碰撞、平台上部结构落下的重物等。
碰撞经常使平台结构构件发生整体弯曲和局部凹陷,承载能力降低,影响构件的安全,有时会极大地减弱整个平台结构的强度。
另一方面,由于海上受损构件的修理较困难,而且费用也较大,提出合理可行的修理加固方案需要建立在精确评估损伤对整个平台结构的影响基础上。
因此,如何正确分析和评估海洋导管架平台结构由于碰撞所造成的损伤及其损伤对平台结构的强度、承载能力和疲劳寿命的影响便成为海洋工程中的重要研究课题。
通常,在研究海洋导管架平台结构与船舶的碰撞问题当中,把碰撞的动力学问题转化为准静态问题,进行平台结构和构件的静强度分析计算,这在研究碰撞问题的初级阶段是可行的,有助于对碰撞机理和受损构件残余强度的了解。
然而,碰撞过程是一个动力过程,涉及到许多复杂不确定性的静、动力因素,如船舶与海洋平台结构的碰撞方式,碰撞的接触时间,桩-土-平台结构的相互作用,海洋环境载荷的作用等。
本文以南海某一导管架平台结构的X斜撑在导管架安装阶段受到大吨位起重铺管船撞击后的损伤检测结果为依据,考虑了桩-土-平台结构的相互作用,采用非线性弹簧来模拟受损构件局部凹陷损伤,反演分析计算平台结构构件和管节点的应力、位移时间历程曲线,对导管架平台结构的损伤程度进行评估分析。
FPSO单点系泊系统的冲撞分析与设计摘要：随着海洋石油开发的不断深入，FPSO（浮式生产储油船）作为一种重要的海上石油开发设施，其安全性显得尤为重要。
而在FPSO的设计中，冲撞分析与设计是至关重要的环节之一。
本文将重点讨论FPSO单点系泊系统的冲撞分析与设计，包括冲撞力的计算、冲撞吸能装置的设计、船体结构的强度计算等方面。
一、引言FPSO是一种将石油开采、液化和储存设备集合于一身的浮式装置，在海洋石油开发中扮演着重要角色。
由于其工作环境的复杂性，FPSO的安全性是至关重要的。
冲撞事故是FPSO运营过程中的一种重要风险，可能导致严重的人员伤亡和财产损失。
因此，冲撞分析与设计成为了FPSO设计中不可忽视的一部分。
二、冲撞力的计算冲撞力是进行冲撞分析与设计的基本参数，其准确计算对于系统的安全性至关重要。
冲撞力的计算可分为两类：船舶与海洋结构相撞和海洋洋底障碍物碰撞。
对于前者，可以采用经验公式进行计算。
而对于后者，则需考虑洋底障碍物的类型、坚硬程度、碰撞速度等因素进行计算。
三、冲撞吸能装置的设计冲撞吸能装置是冲撞发生时用于吸收冲撞能量的装置，其设计直接关系到冲撞后船舶结构的破坏程度。
冲撞吸能装置的设计原则包括：减小船舶和装置间的冲撞力、减小冲撞冲击时间、吸能装置的可靠性和可替换性等。
常见的冲撞吸能装置有缓冲材料、能量吸收材料、刚性面、膨胀装置等。
四、船体结构的强度计算在冲撞分析与设计中，船体结构的强度计算是一个重要部分。
船体结构必须能够承受冲撞载荷，保证船舶的结构完整性和稳定性。
船体结构的强度计算主要包括局部强度计算和全船强度计算两个方面。
局部强度计算是为了确定船体局部区域的强度是否满足要求，而全船强度计算则是为了验证全船结构的强度。
五、冲撞分析与设计的模拟方法在FPSO单点系泊系统的冲撞分析与设计中，模拟方法是一种常用的手段。
通过数值模拟或物理模拟的方法，可以模拟出冲撞过程中船体受力情况、结构破坏情况等详细信息，为冲撞分析与设计提供准确的数据支持。
油船系泊平台外输作业的数值模拟杨光;王曦;董晓曼;张广磊【摘要】应用势流理论,结合油船的水动力模型,计算分析了在风、浪、流作用下油船系泊平台的运动响应、系缆力和护舷碰撞力.考虑了系泊力和护舷受力的非线性,波浪为不规则波,讨论了不同环境方向和不同波高对系缆力和碰撞力的影响.以某一平台为例,计算得到了平台外输作业的限制工况.【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2013(042)003【总页数】5页(P141-145)【关键词】外输作业;系缆力;非线性;护舷碰撞力【作者】杨光;王曦;董晓曼;张广磊【作者单位】海洋石油工程股份有限公司,天津300451;中国船级社武汉规范所,武汉430022;海洋石油工程股份有限公司,天津300451;海洋石油工程股份有限公司,天津300451【正文语种】中文【中图分类】U661.3海上油气的开发主要是借助于海洋平台，油气运输的方式之一是借助于穿梭油船。
在穿梭油船系泊平台时［1］，依靠系缆系统将其固定在平台一侧。
为了防止油船与系泊平台的碰撞损坏平台或油船，在系泊平台靠船一侧设置靠船架，同时在靠船架侧面的两端均设置多个橡胶护舷，以吸收油船的撞击动能，减少撞击力。
在系泊平台外侧设有两个筒型基础的系缆平台，用于穿梭油船的带缆作业，系缆平台与系泊平台通过栈桥相连。
油船外输的过程中，在风、浪、流的作用下，油船与系泊平台发生周期性碰撞。
随着风、浪、流的增大，碰撞情况也会愈加严重，甚至危及到平台和油船的安全，确定油船外输作业的限制工况就显得十分必要，本文应用三维势流理论，运用MOSES软件，计算在不同工况下，油船系泊平台的碰撞情况，从而确定平台外输作业的限制工况。
1 计算原理1.1 环境力计算作用在系泊油船上的风力及力矩的计算采用国际通用公式。
式中:FX w，FY w，MXY w——纵向、横向的风力以及艏摇风力矩;CX w，CY w，C XY w——纵向、横向和艏摇风力系数;ρw——空气密度;V w——风速;A L、A T——纵向和横向受风面积;L BP——油船垂向间长。
渔船与商船碰撞原因分析及预防措施【摘要】渔船与商船碰撞是一种严重的海上交通事故，可能导致人员伤亡和财产损失。
本文在引言部分介绍了这一问题的背景。
在正文部分中，分析了渔船与商船碰撞的原因，如能见度不佳、船只维护不当等因素。
同时提出了预防措施，包括加强航道规划、提高船舶通信设备等。
结论部分强调了渔船与商船碰撞问题的重要性，呼吁相关部门加强监管和教育，共同保障海上交通安全。
通过本文的分析和提出的建议，可以有效避免渔船与商船碰撞事件的发生，维护海上交通秩序和安全。
【关键词】渔船、商船、碰撞、原因分析、预防措施、重要性1. 引言1.1 背景介绍渔船与商船碰撞是一种常见的海事事故，经常会导致财产损失、人员伤亡以及海洋环境污染。
这种类型的碰撞往往发生在海上交通密集的区域，如港口附近、航道交汇处或渔船集中的海域。
碰撞可能是由于船只驾驶员的疏忽、航海规则的不遵守、通信方式不畅等原因造成的。
渔船与商船碰撞问题的日益严重性引起了航海界的广泛关注，各国政府、国际组织和船舶管理机构纷纷制定了相应的监管政策和规章，以降低发生碰撞事故的可能性。
渔船与商船碰撞仍然是一个值得关注的话题，因为海上交通的复杂性和不可控性使得避免碰撞事故成为一项挑战。
本文将从碰撞原因分析和预防措施方面探讨渔船与商船碰撞的问题，以期为相关海事管理者和船舶驾驶员提供参考和建议。
2. 正文2.1 渔船与商船碰撞原因分析渔船与商船碰撞的原因分析可以从多个方面来进行探讨。
船舶在海上航行时可能会由于天气变化、海况不稳定等自然因素造成视线模糊，导致无法准确判断对方船只的位置和行驶方向，从而增加了碰撞的风险。
船舶航行过程中可能存在通讯不畅、船员疲劳、设备故障等人为因素，使得对方船只无法及时躲避或做出正确的行动，也会导致碰撞事件发生。
渔船和商船在海上航行时有着不同的速度、航线和航行规则，渔船通常以捕捞为主，航行速度相对较慢，而商船则以货物运输为主，航行速度较快。
如果两者在海上相遇时没有及时做出避让动作或未能正确判断对方船只的行驶方向和速度，就容易发生碰撞事故。
渔船与商船碰撞原因分析及预防措施渔船与商船碰撞是一种常见的海上事故，往往会导致人员伤亡和财产损失。
造成渔船与商船碰撞的原因有很多，例如通航规则的不合理、船员操作失误、天气影响等等。
为了有效地预防这种事故的发生，必须对碰撞原因进行深入分析，找出根本原因，并采取相应的预防措施。
一、碰撞原因分析1.通航规则的不合理在海上航行时，渔船和商船都需要遵守一定的通航规则，以保证船舶间的安全通行。
有时这些规则可能不够合理，或者在实际操作中并不能完全适用。
在一些繁忙的航道上，通航规则可能无法满足船舶的实际需求，导致渔船与商船在狭窄的海域中相遇，增加了碰撞的可能性。
2.船员操作失误船员在海上操纵船只时，需要高度的警惕和细心，任何一点疏忽都可能导致意外的发生。
船员操作失误往往是造成渔船与商船碰撞的重要原因之一。
渔船在夜间可能没有适当的航行灯光，商船的船员可能没有及时发现渔船的存在，或者在避让时出现失误，都可能导致碰撞的发生。
3.天气影响恶劣的天气条件也是造成渔船与商船碰撞的一个重要原因。
强风大浪会对船只的操纵产生影响，降低航行的安全性。
在这种情况下，船员需要特别小心，及时调整航向和速度，以避免与其他船只相撞。
二、预防措施1.完善通航规则针对通航规则不合理造成的碰撞问题，需要进行规则的修订和调整。
特别是在繁忙航道和渔业密集区域，需要制定更加严格和合理的通航规则，以保证不同类型船舶的安全通行。
要加强对船舶的管控，严格执行通航规则，防止违规行为的发生。
2.加强船员培训船员是船舶安全操作的关键，需要加强对船员的培训和考核。
特别是针对遇险时的应急处理和船舶操纵技能，要进行系统的培训和实际操作演练。
只有经过严格的培训，船员才能够在海上应对各种突发情况，保证船舶的安全。
3.提高船舶设备和技术水平船舶的设备和技术水平直接影响到船舶的安全性。
船舶应当配备先进的导航设备和通讯设备，保证船舶在海上能够准确地定位和通讯。
船舶的自动化和智能化程度也需要不断提高，以减少船员操作失误的可能性。
渤海海域导管架平台船舶撞击性能分析温生亮，尹光荣（海洋石油工程股份有限公司， 天津 300451）[摘 要] SACS软件的COLLPASE模块是导管架平台进行船舶碰撞研究的有效工具。
目前国内船撞分析的环境参数选取都是基于国际规范，为此需要针对项目所在的国内海域实际情况进行参数适应性研究。
文章在参数适应性研究基础上针对项目所在海域对船舶吨位、船撞速度、船撞区域等参数进行了修正，并采用修正后参数对船撞过程以及撞击后导管架的性能进行了研究。
[关键词] 船撞；导管架；SACS；倒塌；Collapse作者简介：温生亮（1985—），男，陕西西安人，学士，工程师。
在海洋石油工程股份有限公司从事海洋平台结构设计工作。
近年来，随着海洋石油开采的不断发展，一座座海上石油平台在海域建立，在某些海域，石油平台的密度已接近饱和。
如此高密度的石油平台在安装阶段，乃至整个寿命周期内，都有被船舶撞击的风险。
虽然大多数平台都安装有靠船装置，以降低供应船等船舶作业时碰撞平台对平台造成损伤，但意外情况仍难免发生。
船舶撞击平台轻则造成结构凹陷变形，重则导致平台倾覆倒塌。
据了解，我国渤海海域一座四腿的导管架井口平台的工程投资约为数十亿元人民币。
所以，船舶撞击石油平台的分析研究至关重要。
API 、DNVGL 、ISO 19902等海洋结构物相关规范都有涉及船撞分析指导做法，但较为笼统，相关参数选取不符合我国海域实际情况。
本文以渤海某项目为依托，在进行参数适应性研究的基础上，采用SACS 软件collapse 模块对船撞分析进行较深入的研究，圆满完成了工程设计任务。
1 基本原理船舶撞击平台的分析研究按照时间历程可分为两个过程：撞击阶段的研究和撞击后的分析研究。
（1）撞击阶段。
碰撞的过程实质是一个能量的转换与传递的过程。
研究是建立在机械能守恒的基础之上。
因为碰撞的过程很短暂，可以将其视为一个准静态的过程。
船舶撞击平台是典型的非弹性碰撞。
碰撞前，运动的船舶具有动能，碰撞接触的一瞬间，船舶的动能一部分转化为平台的动能，另一部分被平台和船舶自身吸收，转化为平台和船舶的应变势能。
深海SPAR平台系泊系统耦合动力分析海洋技术第29卷1引言Spar 平台能够很好地满足深度为500～3000m 水域中石油的生产和储存，特别适合深海石油的开采。
已经逐渐变成最具有吸引力和发展潜力的平台形式之一，被很多石油公司列为新一代的海洋石油开采平台。
由于浮体所受的载荷不仅仅来自于海洋环境条件，还受到来自系泊锚链以及立管的力；系泊系统的锚链和立管也不仅受到海洋环境作用力，同样受到由于浮体运动而带来的载荷。
这样，分析浮体或者是系泊系统的动力响应问题时，就不能仅考虑浮体本身或者锚链、立管本身的运动或是受力，还要同时考虑到浮体与锚链、立管的相互作用和影响，即要考虑浮体与系泊系统之间的耦合作用。
美国德州农工大学（A&M ）在世界海洋工程领域一直走在前列。
从20世纪80年代开始，Moo H.KIM 等人就开始从事浮式平台的系泊研究，并开发了浮式平台和缆索、立管耦合分析软件WINPOST ，以及同Offshore Dynamics,Inc.公司联合开发了商业化浮体耦合分析软件HARP 。
Ran ，Z.[1]在2000年对SPAR 和TLP 平台的系泊系统进行了耦合分析，研究了不同形式的SPAR 平台的动力响应并对影响平台动力性能的关键参数进行了研究。
Acrandra [2]在2001年对深海人工聚酯缆绳系泊的浮式平台进行了静力和动力响应研究，考虑聚酯缆的非线性应力应变关系以及几何非线性，并通过对聚酯缆系泊的FPSO 、TLP 和浮筒的动力响应分析验证了程序的有效性。
YOUNG-BOK KIM [3]在2003年对多浮体系泊系统耦合进行了研究，重点讨论了多浮体的水动力影响和多体耦合分析方法，并通过实例研究指出记入多体水动力影响对多浮体系泊系统分析的重要性。
Ormberg 等人[4～6]也做了很多关于深海浮式平台系泊系统耦合计算的研究。
国内船舶和海洋工程界学者对深海浮式结构的系泊也进行了许多研究[7-12]，但大都忽略了系泊系统的三维效应和系泊系统的动力特性，或是忽略了系泊系统的时变特性以及缆索的大变形效应。
码头受船舶撞击结构受力及安全分析摘要：船舶靠泊码头过程，受港口区域风况、波浪、水流等气象、水文因素影响大，靠泊过程需要船方、码头方共同协作，涉及到靠泊船舶、拖轮、缆绳等多要素操作配合以控制靠泊姿态，对船长、操作人员的技术水平及熟练程度有较高要求。
近年来大型港口船舶到港作业频次日益增加，由于靠泊作业的复杂性，靠泊船舶失控碰撞码头事件在不少港口都有发生过。
码头结构受撞击作用的结构受力效应分析是评估结构在撞击偶然工况下总体安全性的关键理论环节，也是后续结构修复的重要基础条件。
船舶撞击码头为瞬时过程，涉及到与船舶质量、码头结构、撞击速度等多种因素，非线性力学过程复杂，大型船-结构实体模型动态撞击模拟仿真成本高、周期长，往往也难以与实际吻合。
本文基于长江下游某工程案例，从工程实用性、便捷性角度出发，采用简化撞击力计算模式，分析结构在撞击作用下的受力状况，提出限制性运营条件，评估修复期码头结构总体安全性。
关键词：码头；船舶；撞击；有限元；受损引言高桩码头作为港口码头主要的结构型式之一，由于其具有结构轻便、适应于软土地基和对水流影响小等优点而广泛使用。
然而，高桩码头耐久性相比重力式码头较差，起到支撑和传递荷载作用的桩基由于常年受到波浪、潮汐和船舶等动力因素，很容易发生弯曲变形、损坏以及位移等问题，存在着很大安全隐患。
因此保证高桩码头的安全性是现阶段行业中急需解决的关键问题。
1结构简介本文拟分析工程案例位于长江下游，码头结构型式为高桩梁板式结构，排架间距为7.0m，每榀排架布置6根1200mm钢管桩，中间一对叉桩，江岸侧各2根直桩，上部结构为现浇桩帽节点、预制纵横梁系、叠合面板结构。
某次船舶靠泊码头时，船舶姿态控制不到位导致船艏以余速撞击码头，船鼻艏首先直接撞击到前沿一根钢管桩，使钢管桩严重凹陷变形，根据水下检测凹陷位于桩顶下5.0~8.5m处，凹陷区最大宽度85cm、深度12.5cm，该钢管桩顶混凝土结构破坏（桩帽、横梁），钢管桩向江侧倾斜，另外钢管桩变形后船体上部与码头上部结构的后续触碰使靠船构件和护轮坎也出现一定损坏。
