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船舶砰击载荷等效静态方法数值分析田喜民;马兴磊;朱青淳;吴嘉蒙;邹早建【摘要】由于砰击载荷峰值较高,持续时间较短,因此在评估船体结构安全时需要对结构进行动力响应分析.本文对船体外板及骨材在瞬态砰击载荷作用下的响应特性进行了研究,通过引入动态载荷因子(dynamic load factor, DLF),将瞬态载荷转化为静态载荷.研究结果表明:当将砰击载荷简化为三角形脉冲载荷形式时,其作用时间接近于结构固有周期时结构动态回应最大,此时在工程设计时应考虑砰击载荷动态效应的影响.%Owing to the high peak value and short duration of slamming loads, a dynamic response analysis is required during the assessment of the safety of a hull structure.In this paper, the response of a ship's plate and stiffener under transient slamming loads was investigated.A dynamic load factor (DLF) was introduced to transform the transient slamming loads into equivalent static loads.The research results show that when the slamming load is simplified to a triangular impulsive load form and the duration of the slamming load is close to the structure's natural period, the dynamic response reaches its maximum value.Therefore, the dynamic effect of slamming load should be taken into consideration in engineering design.【期刊名称】《哈尔滨工程大学学报》【年(卷),期】2017(038)003【总页数】7页(P331-337)【关键词】船体结构;砰击载荷;动力回应;动态载荷因子;瞬态载荷;等效静态方法【作者】田喜民;马兴磊;朱青淳;吴嘉蒙;邹早建【作者单位】上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海 200240;中国船舶及海洋工程设计研究院上海市船舶工程重点实验室,上海 200011;中国船舶工业集团公司规划发展部,北京 100048;中国船舶及海洋工程设计研究院上海市船舶工程重点实验室,上海 200011;中国船舶及海洋工程设计研究院上海市船舶工程重点实验室,上海 200011;上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海 200240【正文语种】中文【中图分类】U663上海 200011； 3.中国船舶工业集团公司规划发展部，北京 100048)在船舶与海洋工程结构设计中，在满足强度要求前提下，减轻结构重量是提高结构设计水平的关键。
三维实船首部结构入水砰击载荷预报张健;刘海冬;尤恽【摘要】首先对三维回转体结构入水砰击问题进行仿真研究，并与文献中的试验结果进行对比，从而验证仿真方法计算三维结构入水砰击问题的可行性；其次研究三维实船首部入水砰击过程，分析实船首部结构砰击压力与入水速度、结构曲率的关系，并提出该首部结构的砰击压力预报公式。
%Firstly, based on the method of numerical simulation, the water entry of 3-D Axisymmetric Structure was studied. Comparing the numerical simulation and model test results, verify the numerical simulation method was used to study the feasibility of the water problem. Secondly, the water entry of 3-D structure of the bow was studied, the relationship of the velocitythe curvature of the structure on the pressure of the bow entry into the water was studied, and a formula was provided to predict the slamming pressure of the bow structure.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2016(038)012【总页数】5页(P35-38,47)【关键词】三维回转体;三维实船首部结构;砰击压力;预报公式【作者】张健;刘海冬;尤恽【作者单位】江苏科技大学船舶与海洋工程学院，江苏镇江212003;江苏科技大学船舶与海洋工程学院，江苏镇江212003;上海船舶研究设计院，上海201203【正文语种】中文【中图分类】U663砰击载荷作用下的结构安全性问题在民用和军事领域都有诸多应用背景，如船舶在波浪中航行、空投鱼雷入水、海上救生艇抛落、水上飞机降落着水等都属于这类问题。
三维实船首部结构入水砰击载荷预报随着现代船舶设计水平的提高，对于船舶结构安全的保障需求也越来越高。
船舶的首部结构是船舶安全的重点部位之一，其在航行过程中承担着承受海浪冲击和波浪冲击的重要任务，具有较高的结构强度和刚度要求。
因此，对于船舶首部结构入水砰击载荷的预报和研究，具有非常重要的实际意义。
船舶首部结构入水砰击载荷是指在船舶从静止状态开始运动，在首部区域升起一定高度的海水袭击下所受到的冲击载荷。
这种冲击载荷对于船舶首部结构来说，相当于一个突然而强烈的震动，可能会导致结构的断裂或破坏。
因此，对于首部入水冲击载荷的预报，必须考虑到以下因素：一、运动状态下的船舶水线高度。
水线高度是指船舶在运动状态中，从水面到船底上沿的垂直距离。
水线高度的大小直接影响到船舶首部在入水时所受到的冲击载荷大小。
二、海况条件下的波浪高度。
波浪高度是指浪峰与波谷之间的垂直距离，其大小也会对船舶首部入水时所受到的冲击载荷产生重要影响。
三、船长、船宽等几何参数。
船长、船宽等结构几何参数的大小也会对船舶首部入水时所受到的冲击载荷大小产生重要影响。
针对以上影响因素，我们可以采用一系列数学模型和计算方法，进行船舶首部结构入水砰击载荷的预报和研究。
其中，比较常用的方法包括：一、经验公式法：通过历史经验数据和实验结果，建立特定海况条件下首部入水砰击载荷和波浪高度之间的数学关系式，以此预测海况下首部入水砰击载荷的大小。
二、数值计算方法：采用CFD（Computational Fluid Dynamics）数值计算软件对船舶首部入水过程进行仿真计算，得出冲击载荷大小和施加在各结构部件上的载荷分布情况。
三、实测方法：通过在实际海况下进行船舶首部结构入水冲击试验，得到冲击载荷大小和施加在各结构部件上的载荷分布情况。
在进行船舶首部结构入水砰击载荷预报时，需要注意的是，不同方法所预报的结果具有一定的误差和精度，而且其精度受到很多不确定因素的影响，如海况的变化、水动力效应的考虑等。
基于Ochi-Mottor理论的船艏底部砰击评估方法杨猛;付崇博;魏建庆;童南都;操安喜【摘要】针对船舶在恶劣海况下航行时的砰击问题,在船舶设计阶段应用《钢质海船入级规范》(2016)中有关船艏底部砰击强度评估的方法,采用较普遍的Ochi-Mottor理论进行砰击压力极值计算预报,选取散货船最小艏吃水装载工况,运用Sesam-HydroD三维耐波性程序直接计算砰击压力极值,根据具体的加载方式与位置,依次对船艏底部外板、纵骨、板架进行强度评估,针对砰击区域出现应力过大的板架结构,提出封堵减轻孔或增加三角肘板的建议.【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2019(048)001【总页数】6页(P75-80)【关键词】船底砰击;砰击压力极值;散货船;有限元计算;结构加强【作者】杨猛;付崇博;魏建庆;童南都;操安喜【作者单位】上海海事大学商船学院,上海201306;上海海事大学商船学院,上海201306;上海海事大学商船学院,上海201306;上海海事大学商船学院,上海201306;上海海事大学商船学院,上海201306【正文语种】中文【中图分类】U661.43自《钢质海船入级规范2016年修改通报》[1]生效以来，有关船艏底部砰击强度预报方法的研究一直在进行中，多认为砰击强度的重要参数是砰击压力极值。
有研究求解砰击压力极值的2种不同规范方法，一种是基于Ochi-Mottor理论进行砰击压力极值的直接计算预报；另一种是之前普遍采用的基于CSR-H的经验公式法[2]。
本文采用《钢质海船入级规范2016年修改通报》(以下称《规范通报》)中船艏底部砰击强度评估的方法，运用DNV的Sesam软件与有限元分析软件Femap 对某67 000 DWT散货船进行船底外板、纵骨、和板架结构的强度评估。
1 船舶主要参数某67 000 DWT散货船为纵骨架式双层底结构，纵向分布5个货舱，在距首垂线0.3L范围内有2个货舱。
58卷第2期（总第222期) 2017年6月中国造船SHIPBUILDING OF CHINAVol.58 No.2 (Serial No. 222)Jun. 2017文章编号：1000-4882 (2017) 02-0060-08砰击对大型船舶波浪载荷的影响研究夏齐强、朱韬\胡嘉駿2(1.海军装备研究院，上海200235; 2.中国船舶科学研究中心，无锡214082)摘 要随着船舶向大型化发展，各船级社规范提供的船舶波浪载荷计算公式并不能充分表征与其密切相关的因 素。
大型船舶一般具有超规范船长、大艏部外飘结构、较高航速等特点，容易导致舰船砰击现象的发生，它是船舶设计波浪载荷确定的重要因素。
以某大型船舶为对象，依据C C S规范、G J B/Z119指导性技术文件、船体结构设计准则计算方法，用实例计算分析了船舶波浪设计载荷。
利用模型试验的方法研究了大型船舶波 浪载荷与砰击载荷组合特征的变化，分析了船舶外飘角和刚度变化对砰击载荷的影响。
研究结果可为大型船 舶波浪设计载荷的合理确定提供参考，也可为相关船舶波浪载荷标准规范的制修订提供借鉴。
关键词：大型船舶；波浪载荷；砰击中图分类号：U661.1; U662.1 文献标识码：A〇引言在船舶结构总强度预报分析中，波浪载荷的大小将直接影响船体结构件尺寸的选取。
合理确定波 浪载荷，是能否正确评定船舶结构安全性的基础和关键。
为了便于在船舶设计阶段快速预报船舶波浪 载荷，各船级社规范[1_5]中提供了一套简单实用的经验公式进行计算，但这些经验公式仅表示了波浪载 荷与船长、船宽以及方形系数之间的关系，有一定的适用范围，比如船长、长宽比、方形系数等参数 要满足一定的范围才有效。
随着船舶海洋工程技术的迅猛发展，船舶的吨位和性能均急剧提升，水面 船舶设计逐步大型化，传统规范的经验公式对于大型船舶设计波浪载荷计算误差较大，尤其是对于具 有超规范船长、大艏部外飘、较髙航速等特点的细长型船舶，未能充分考虑砰击的影响，不能真实反 映船舶设计波浪载荷特征。
船舶表面入水点砰击压力的预报方法
刘桂香
【期刊名称】《南通航运职业技术学院学报》
【年(卷),期】2004(003)004
【摘要】文章给出了船舶表面点的入水速度的预报方法,运用二维剖面入水砰击压力与入水速度之间的关系,对船舶表面入水点的砰击压力进行了预报.
【总页数】3页(P36-38)
【作者】刘桂香
【作者单位】江苏海事职业技术学院,船舶与机电工程系,江苏,南京,210011
【正文语种】中文
【中图分类】U671.5
【相关文献】
1.基于显式有限元方法的二维楔形刚体入水砰击载荷并行计算预报 [J], 骆寒冰;吴景健;王珊;徐慧
2.船舶表面点砰击压力的预报方法 [J], 胡嘉骏;蔡新钢
3.船舶波浪与砰击载荷的理性预报方法 [J], 邱强
4.基于气垫效应的二维楔形体入水砰击载荷预报方法研究 [J], 张健;尤恽;王珂;万正权
5.基于船波相对运动的砰击压力和上浪载荷预报方法 [J], 黄强;任慧龙;李辉;张楷红;彭亚康
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船首外飘砰击设计载荷直接计算于鹏垚;任慧龙;李陈峰;刘亚冲【摘要】文章结合三维线性势流理论和砰击速度的长期分析方法，求解出船体外飘位置的设计砰击速度；以首垂线和静水面交点处的设计砰击速度为目标值，给出了用于确定船首外飘砰击设计载荷的等效设计波，进而得到了设计状态下船体外飘剖面与波面相对运动关系；将船体剖面与波面间的相对运动关系等效转化为船体剖面与静水面的相对运动，利用显式有限元方法实现了外飘剖面砰击设计载荷的预报。
针对直接计算方法中涉及的设计砰击速度、砰击压力和砰击压力系数，对比分析了文中结果和相应的规范值或试验值，论证了文中船舶外飘砰击压力设计载荷直接计算方法的合理性。
%The three-dimensional linear potential flow theory and long-term analysis method of relative slamming velocity are combined to determine the design impact velocity of bowflare structures; the designim-pact velocity of the location where the forward perpendicular and the static water surface intersect is set as the target value to calculate the equivalent design wave amplitude and the relative motion between the bowflare section and the wave surface in the design state; the relative motion between the hull flare section and the wave surface is equivalently transformed as that between the hull section and the static water sur-face; slamming pressure loads are gained by an explicit finite element method. The results such as design impact velocity, slamming pressure and slamming pressure coefficient are compared with those of the rule or experiments, and through analyzing the difference, the direct calculation method of bowflare design slam-ming pressure loads shows reasonable.【期刊名称】《船舶力学》【年(卷),期】2016(020)005【总页数】8页(P566-573)【关键词】外飘砰击载荷;设计砰击速度;砰击压力【作者】于鹏垚;任慧龙;李陈峰;刘亚冲【作者单位】大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院，辽宁大连 116026;哈尔滨工程大学船舶工程学院，哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学船舶工程学院，哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学船舶工程学院，哈尔滨 150001【正文语种】中文【中图分类】U661.3船舶在高海况航行时，由于船体与波浪之间剧烈的冲击作用，具有外飘形式的船首结构往往承受较大的砰击载荷。
船舶载荷预测研究探究及其应用随着海洋经济的快速发展，船舶逐渐成为承载物流和贸易的重要交通工具。
而对于船舶来说，其载荷的合理分配和预测是十分重要的，不仅能提高航行效率，还能保障安全。
本文将从预测方法、应用领域以及现状等方面探究船舶载荷预测研究及其应用。
一、预测方法目前，船舶载荷预测主要采用蒙特卡罗模拟和神经网络模型两种方法。
1. 蒙特卡罗模拟蒙特卡罗模拟是通过随机数来进行一定数量的模拟，从而得到概率分布。
在船舶载荷预测中，可以选择一定量的载荷数据进行随机模拟，从而得到不同时间和不同载荷下的船舶水线。
2. 神经网络模型神经网络模型是通过模拟人类神经系统的功能和结构，来实现信息处理和模式识别的模型。
在船舶载荷预测中，可以采用神经网络算法对历史载荷数据进行训练，得到合理的预测模型。
这种方法不仅能够提高预测精度，而且还具有较强的普适性和泛化能力。
二、应用领域船舶载荷预测涉及到很多应用领域，主要包括以下几个方面：1. 经济管理对于货船来说，良好的载荷预测可以帮助货主和船东对货船进行合理的调度，从而保障货物的及时准确运输，增加航运收益。
2. 航海安全船舶载荷超载是造成船舶意外事故的主要原因之一。
因此，进行合理的船舶载荷预测可以避免超载发生，保障船舶的安全。
3. 船舶设计船舶设计中也需要考虑载荷预测因素，例如通过对载荷分布的研究来优化船舶的结构设计，提高航行效率。
三、现状及未来发展方向目前，国内外船舶载荷预测研究已经取得了一系列成果，例如基于Kalman滤波器的预测模型、采用遗传算法进行优化的神经网络模型等。
但是在实际应用中，仍存在预测精度不高、数据缺乏、预测时延等问题。
因此，未来的研究方向主要包括以下几个方面：1. 优化预测模型可以通过引入实时数据、优化参数调整等方法，提高预测模型的准确性和稳定性。
2. 统一数据标准统一数据标准可以提高数据采集与处理的效率和精度，从而优化预测模型。
3. 多因素预测除了考虑载荷因素之外，还可以加入气象、海况等多因素进行综合预测，从而更好地指导船舶的航行。
三体船波浪设计载荷的三维时域水弹性理论研究任慧龙;陈亮亮;李辉;张楷宏【摘要】To solve the design wave loads on a trimaran, 3D time⁃domain nonlinear hydroelasticity theory and a non⁃linear design wave method were used to calculate trimaran longitudinal wave loads. The method took an account of the influence of nonlinear factors in the elasticity of the ship hull, hull slamming loads, and other factors. Good matching was found between the calculated hydroelastic values with the three⁃dimensional frequency domain long⁃term prediction value and Lloyds Register ( LR) Trimaran Rules when deriving the trimaran wave load characteristic values. The computed value under ultimate working conditions was shown to be significantly larger than the LR Tri⁃maran Rule value. The authors suggest including ultimate working conditions when checking the trimaran structure strength. This method can provide a reference for a revision of the trimaran rules and for the optimization of the structural design of trimarans.%针对三体船波浪设计载荷问题，本文提出了三维时域非线性水弹性理论和非线性设计波法的计算三体船纵向波浪载荷方法，该法考虑了船体弹性效应和砰击载荷等非线性因素的影响。
船首外飘砰击载荷的数值预报
于鹏垚;卢雷;甄春博;王天霖
【期刊名称】《舰船科学技术》
【年(卷),期】2018(040)003
【摘要】本文采用显式有限元方法预报船首外飘砰击载荷.通过对比小尺度外飘模型的自由落体砰击试验值和相应的数值模拟结果,验证了该方法在预报船首外飘砰击载荷方面的可行性.针对2种不同结构形式的实船尺度的外飘剖面,预报了剖面在船体与波浪相对运动规律下的砰击载荷,研究了流动分离后的二次砰击现象,并进一步探讨了网格密度和接触刚度参数对不同剖面形式外飘砰击载荷的影响.
【总页数】7页(P35-41)
【作者】于鹏垚;卢雷;甄春博;王天霖
【作者单位】大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院, 辽宁大连 116026;中船重工船舶设计研究中心有限公司, 辽宁大连 116001;大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院, 辽宁大连 116026;大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院, 辽宁大连 116026
【正文语种】中文
【中图分类】U661
【相关文献】
1.船首外飘砰击设计载荷直接计算 [J], 于鹏垚;任慧龙;李陈峰;刘亚冲
2.楔形与船首外飘剖面的砰击研究 [J], 于鹏垚;任慧龙;李辉;汪松;孙黎明
3.船首外飘砰击设计载荷影响因素研究 [J], 于鹏垚;王天霖;任慧龙;甄春博
4.船首外飘砰击强度评估方法 [J], 于鹏垚;王强;王晓旭;王淑颖;杨志奇;王天霖
5.规则波作用下船首外飘波浪砰击载荷研究 [J], 李远鹤;罗广恩;王一镜;刘俊成因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
波浪中船体砰击荷载局部压力系数的数值预报
王建凯;王言英
【期刊名称】《中国海洋平台》
【年(卷),期】2009(024)004
【摘要】应用FLUENT软件计算船体不同剖面在波浪中所受的砰击压力,然后应用边界元软件平台计算船体在给定海况下相对于波面的垂向运动速度,并建立船体剖面的入水模型,直接计算砰击压力分布与垂向力.最终计算得到可用于工程设计的确定局部压力系数的经验公式.
【总页数】5页(P21-25)
【作者】王建凯;王言英
【作者单位】大连理工大学,大连,116023;大连理工大学,大连,116023
【正文语种】中文
【中图分类】U656.6
【相关文献】
1.波浪中船体与液舱晃荡耦合运动的时域数值计算 [J], 洪亮;朱仁传;缪国平;范菊;李裕龙
2.船体结构局部强度设计中的砰击载荷确定方法 [J], 王辉
3.斜波中的船体运动,波浪载荷在时域中的非线性数值计算方法的研究 [J], 王绍鸿
4.船体波浪弯矩预报中阻尼确定方法研究 [J], 彭营豪; 耿彦超; 田喜民; 王福花
5.波浪作用下带月池结构船体运动数值预报 [J], 孙采微;杨建民;吕海宁
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宽幅平底船型砰击载荷研究
俞永清;余建星;赵尚辉;殷铁成;田佳
【期刊名称】《船舶力学》
【年(卷),期】2008(012)005
【摘要】针对宽幅平底船型在风浪中航行,其船艏底部易遭受砰击从而引发船体高频振动的现象,对某型宽幅平底船型进行了研究.通过对目标船艇开展理论计算、船模试验、实船测量等多项工作.研究了非常规船型的砰击载荷.运用理论研究和试验相结合的方法,开展了复杂船型的砰击载荷研究,提出了理论预报的估算公式.通过大量计算和相关试验,得出了船型、航速和海况是影响宽幅平底船型砰击载荷的三大主要因素的结论.
【总页数】8页(P740-747)
【作者】俞永清;余建星;赵尚辉;殷铁成;田佳
【作者单位】天津大学港口与海洋工程实验室,天津300072;天津大学港口与海洋工程实验室,天津300072;中国船舶及海洋工程设计研究院,上海200011;中国船舶及海洋工程设计研究院,上海200011;天津大学港口与海洋工程实验室,天津300072
【正文语种】中文
【中图分类】U661.4
【相关文献】
1.基于 VOF 法的平底结构自由落体入水砰击载荷模拟 [J], 王易君;李明海;张中礼;李上明;史光梅
2.二维平底结构砰击载荷数值计算的不确定度分析 [J], 范露
3.基于VOF模型的平底结构等速入水砰击载荷研究 [J], 杜杨; 江城; 郑苗子; 段梦兰; 王莹莹; 李昱奇; 蔡志杰
4.垂直穿出水面圆柱体受到的非线性波浪载荷、波流载荷以及爬升与砰击现象试验研究 [J], 兰剑;刘震
5.平底与平底开口结构的入水砰击仿真研究 [J], 何梦翔;谭开忍;吴剑国
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