基于ANSYS LS DYNA的船桥碰撞分析

基于ANSYS／LS—DYNA的不同初速度下船—船碰撞分析摘要：在船舶航行过程中，船舶碰撞而产生的海难事故较为多发，因此研究船舶碰撞是十分必要的。

本文基于ANSYS/LS-DYNA14.5应用软件，采用显示有限元求解方法，以两艘295TEU集装箱船相撞为研究对象。

主要介绍了船体结构建模，并分析了船-船碰撞速度，能量转换和损伤情况。

讨论不同初速度下，被撞击船舷侧的损伤，从而为日后的船舶结构设计、评估和维护提供理论支持和实践参考。

关键词：集装箱船；碰撞；非线性有限元；数值模拟Analysis of Ship-Ship Collision at Seriesof speedbased on ANSYS/LS-DYNAFu Yuliang，Jiang Guohe，Zhao Kaiqi（Merchant Marine College，Shanghai University，Shanghai 201306，China）ABSTRACT：During the voyage of the ship，more collision shipwreck generated，it is necessary to study the ship collision.Therefore，according to explicit finite element method，based on ANSYS/LS-DYNA software，the collision processes is two 295 TEU container ships.It is mainly introduced the structure modeling，obtain and analysis of the speed of ship-ship collision，energy conversion and damage.Discuss the influence of different initial velocity to the struck ship.Thus，it can provide theoretic support and practical reference to ship structure design，evaluation and maintenance.KEYWORDS：Container ship；Collision；Nonlinear finite element；Numerical simulation引言船舶碰撞是海上事故中比较严重的情形，可能导致船舶的结构变形、损伤、货物泄露等，严重时会危及到生命和财产安全。

基于LS-DYNA的大跨度弧形闸门船舶碰撞有限元分析牛文宣;胡友安;沈安磊【摘要】基于显式有限元方法,利用LS-DYNA计算平台,对大跨度弧形闸门的碰撞进行了仿真分析.分析了一大跨度弧形闸门受碰后的变形情况,得到了闸门的应力-时间曲线、应变-时间曲线、碰撞力-时间曲线以及能量曲线,为该弧形闸门的设计和制造提供了可靠的依据.%Based on explicit finite elements, using LS-DYNA program, simulation of a large-span radial gate in collision with ships is made. The stress-time curve, strain-time curve, collision force-time curve and ener gy-time curve are obtained. The study results provide a reliable basis for designing and manufacturing this type of gates.【期刊名称】《三峡大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(034)001【总页数】4页(P29-32)【关键词】Ls-DYNA;大跨度弧形闸门;碰撞;有限元仿真【作者】牛文宣;胡友安;沈安磊【作者单位】河海大学机电工程学院,江苏常州 213022;河海大学机电工程学院,江苏常州 213022;河海大学机电工程学院,江苏常州 213022【正文语种】中文【中图分类】TV663+.4近年来，随着经济的飞速发展，水路运输能力日益提高，船舶的航行数量和航行速度都在不断增加.但是，由于某些通航船舶的速度快、舵效低，闸门遭遇船舶碰撞的事故时有发生，给正常的水上航运、水工建筑物和闸门等带来了一定的安全隐患，造成经济损失，甚至人员伤亡.一大型水利工程主要功能是挡洪、排涝、蓄水、引排水，控制内江水位和水质，满足特殊船只通航和连通引航道两岸的交通要求.为此，设计了由一个40m宽中孔和7个20m宽侧孔节制闸，以及一个20m宽副孔非标准船闸.中孔大跨度弧形工作闸门跨度40 m，高8.5m，闸门底槛高程1.5m，门顶高程9.89m.闸门采用卧式液压启闭机，全水头动水启闭，为目前国内跨度最大的弧形闸门，图1为闸门的安装布置图.作为该大型水利工程中主要通航道中的闸门，为了确保其安全性能，防止闸门在通航时的碰撞损坏，必须对闸门被船体碰撞后的损坏情况进行分析仿真，为闸门的设计、制造、维护和维修提供理论参考依据.图1 大跨度弧形闸门安装布置图图2为该闸门的三维结构模型图，闸门的门体结构采用空间板梁结构，门体有面板、主梁、纵隔板以及支臂等部件组成.闸门面板所在圆弧半径为8m，面板厚为24mm，面板上设置了8根主梁和11根纵隔板，支臂采用箱型梁，各板梁翼缘厚度不超过24mm.图2 大跨度弧形闸门模型1 碰撞基本理论在研究船舶碰撞对闸门的影响时，主要分析闸门在碰撞发生后的力学性能变化，因此忽略船舶的内部结构变形即视为刚性体.由于船舶碰撞时间很短，在巨大的冲击载荷作用下碰撞区对应的部件会进入一种非线性动态响应过程，很可能超越弹性变形进入塑性变形阶段［1].1.1 碰撞问题的研究方法目前，闸门的碰撞问题的研究方法主要采用有限元数值仿真法.有限元分析方法是通过LS－DYNA软件对碰撞过程进行仿真分析，从而实现“虚拟碰撞”，可以比较真实地反映碰撞过程，得到准确的仿真结果.有限元仿真法碰撞的数学模型［2]为其中位移矢量u是时间t的函数，M、K、C分别为质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵，F（t）为荷载矢量.1.2 显式中心差分算法以及时步长控制LS－DYNA软件通过当前部件的稳定性条件控制每一时刻的时间步长，显式积分的时间步长由系统中最小尺寸单元决定，仿真计算的效率与时间步长的大小成反比，单元的尺寸越小，时间步长越小，仿真分析所需要的 CPU 时间也就越长［3，5]. 1.3 沙漏控制中心差分算法运算时采用简化积分方法，可以控制时步长，缩短计算时间，但会造成沙漏模态.沙漏模态的主要特征是产生一种在数学上稳定的，但在物理上不可能实现的状态［4].控制沙漏的数学模型相当于在式（1）中施加一个沙漏控制力以减少或避免沙漏的产生，其公式为［1]式中，H为沙漏控制力.1.4 材料模型弧形闸门受碰整个过程是非线性动态响应过程，受碰部件一般都要进入塑性流动阶段.因此，材料模型采用随动塑性材料模型，应变率用Cowper－symonds模型来考虑［4，6]，用与应变率有关的因数表示屈服应力式中，σ0为初始屈服应力；ε为应变率；C，P为Cowper－symonds应变率参数；εeffP 为有效塑性变形；EP 为塑性硬化模量，可以由下式求解式中，Etan为硬化模量.1.5 接触设置在碰撞过程中，各个接触面之间的相互作用比较复杂，可能存在不同部件之间的相互接触，甚至可能发生大变形结构自身接触现象.为了避免闸门内部各部件接触的重复定义，在闸门受碰过程中主要定义两种类型的接触：面与面的接触，闸门弧形面板为主表面，船体前部为从表面；单面接触，闸门内部的各部件间的接触均定义为单面接触，也称自接触［3].2 有限元模型的建立2.1 网格模型弧形闸门的所有部件均采用板壳单元拼接而得.薄壳单元采用四节点Belytschko－Tsay单元，BT单元适合于大位移和大转动，是一种最快速的显式动力学壳单元.将船体模型简化为刚体，可以大大缩减仿真分析的计算时间.采用h－adaptive方法进行自适应网格划分，使变化剧烈区的网格可以自我调整和细化，保证求解时准确的精度和分辨率［6].图3为闸门的有限元模型，图4中有船体的有限元模型.2.2 材料参数和边界条件BT薄壳单元中的σy 取213MPa，Cowper－symonds中的应变率参数C和P 分别取40.0和5.0［6]；弹性模量E为206GPa；另外，泊松比υ取为0.27；考虑到焊缝、加劲板等细部材料，取密度修正系数为1.2，密度ρ为9 120kg／m3. 在研究闸门碰撞时，考虑到文献［7]内河通航标准以及闸门实际运行要求，对弧形闸门的支铰施加约束，限制除转动自由度外的所有自由度，闸门下部与底槛相接.假设闸门在闭合状态遭受1 200t船舶的撞击，撞击高程：5.8m；撞击位置：闸门中部，Ⅳ号主梁与6号纵隔板相交处对应的弧形面板位置；船舶重量：1 200t；撞击速度：10m／s，相当于船舶19.4节的航速；碰撞方向：与水流方向相同.3 数值仿真结果及其分析采用显示动力学分析程序ANSYS／LS－DYNA仿真模拟整个碰撞过程.利用LS－PROPOST对结果进行后处理，可以详细了解整个碰撞过程.3.1 弧形闸门碰撞的应力－时间曲线和应变－时间曲线图5为碰撞应力云图，由图可知，主梁与纵隔板的应力值分布在588.9～786.2MPa之间，最大值为982.4MPa，位置发生在6号纵隔板中部，远远超过了钢材的许用应力；碰撞位置上的弧形面板受撞击的应力值分布在197.5～588.9MPa之间.图5 碰撞应力云图（单位：Pa）结合图6碰撞处弧形面板的应力－时间变化曲线可知，闸门碰撞应力在0.475s时达到最大.弧形面板的应力最大值为547.9MPa.然后闸门回弹，应力逐渐减少，说明闸门部分部件还处于弹性变形阶段，未发生弹性变形的部件发生回弹，也会造成碰撞处的应力值波动，其最终应力值大约在270MPa附近，已经超过了钢材的允许应力值213MPa（钢材的安全系数为1.1）.图6 碰撞处弧形面板的应力－时间曲线图7为碰撞位移云图.由图可知，碰撞处部件位移变形较大；闸门闭合时下部与底槛相接，因此，闸门的上部变形大于闸门的下部变形；由于闸门跨度较大，中部变形高于两边.图7中，闸门各部分的变形与实际设想一致，仿真结果正确.图8是应变－时间曲线，由图可知，闸门碰撞处的应变值在0.475s后基本不再发生变化，说明0.475s时弧形闸门碰撞处的塑性应变最大，其值为0.065 1m.结合图6应力－时间曲线可知，在碰撞结束后，碰撞处部件已经发生了塑性变形，部件的塑性变形数值不发生变化.当材料处于塑性变形阶段时，无法用虎克定律进行解释，因此，闸门的应力－时间曲线和塑性应变－时间曲线在碰撞结束后形状不同.3.2 弧形闸门的碰撞力曲线弧形闸门发生碰撞时，确定碰撞力的大小对弧形闸门的分析和研究有很重要的作用，图9为碰撞力－时间曲线，分别列出了船体与弧形面板的接触面上x、y和z方向以及总的碰撞力曲线，以便对闸门的碰撞力与时间的变化关系进行说明.x方向为水流方向，取水流方向为负向；z方向为平行闸门方向；y方向为竖直方向，以向下为负向.图中显示x方向的最大碰撞力为25.5×106 N，方向与水流方向相同；y方向，即竖直方向的最大碰撞力为17.5×106 N，方向向下；z方向，即平行闸门方向的碰撞力有3个峰值，分别为0.394×106 N、－0.417×106 N和－0.5003×106 N.x方向为船体的运动方向，相比其他两个方向，对闸门的撞击力主要来自这个方向，因此，弧形闸门x方向的力略高于y方向，远高于z方向的撞击力.由图9（d）总撞击力图可知，在0.475s时，闸门碰撞合力最大，其值为31.0×106 N.图9 船体与弧形面板接触面的碰撞力－时间曲线3.3 弧形闸门的碰撞能量时间曲线图10为弧形闸门的碰撞能量－时间曲线，在碰撞过程中，部件所增加的内能主要为塑性变形能，通过曲线可知，船的总能量为60 500kJ，在0.1s时发生碰撞，动能急速下降，闸门的塑性变形能迅速上升，大约在0.475s时，碰撞完成，闸门的塑性变形能达到最大值，动能降到最小值，随后由于闸门部分部件回弹内能略有降低，最终达到了55 793kJ，而动能下降至3 608kJ，沙漏能为1 113kJ，其中沙漏能的值小于总塑性变形能的5%，模拟结果正确［2].图10 弧形闸门碰撞能量－时间曲线图11为闸门各部件能量－时间曲线，通过图11中的曲线可以知道，闸门的纵隔板、主梁以及弧形面板的塑性变形能增加较多，远高于闸门其他部件的变形.其中，主梁的变形最大，其塑性变形能已达到了24 782kJ，其次是弧形面板，其塑性变形能为21 764 kJ，纵隔板的塑性变形能为8 030kJ.根据各个能量的变化数值，主梁的变形较大，吸收动能较多，占总塑性变形能的44.4%；弧形面板吸收能量仅次于主梁，占总塑性变形能的39%；纵隔板的变形相比前二者较小，占总变形能的14.4%.图11 弧形闸门各部件能量－时间曲线4 结论基于显式有限元方法，利用ANSYS／LS－DYNA对船体碰撞弧形闸门进行了仿真分析，得到了弧形闸门受碰的应力、应变曲线和撞击力、能量曲线.从曲线可知，仿真过程基本真实反映了闸门受碰时可能出现的破坏情况，并根据碰撞力曲线和碰撞能量曲线对闸门所受到的碰撞力以及各部件的变形程度进行了分析.闸门的受碰问题要引起重视，在碰撞过程中，碰撞的能量主要被闸门的主梁、弧形面板和纵隔板吸收，三者均产生了较大的变形，在碰撞点处，均存在较大的应力值，远高于材料的许用应力，建议对大跨度低水头弧形闸门设置防撞区，防撞区采用加厚钢板以确保闸门的安全运行［8].参考文献：［1]王自力.船舶碰撞损伤机理与结构耐撞性研究［D].上海：上海交通大学，2000. ［2]胡友安，王孟.水工钢闸门数值模拟与工程实践［M].北京：中国水利水电出版社，2010：12.［3]何涛，杨竞，金鑫.ANSYS10.0／LS－DYNA 非线性有限元实例指导教程［M].北京：机械工业出版社，2007.［4]殷华涛，张海，田翠翠.船舶撞击桥墩防撞钢套箱有限元数值模拟分析［J].北方交通.2009，12：33－36.［5]时党勇，李裕春，张胜民.基于 ANSYS／LS－DYNA 8.1进行显示动力分析［M].北京：清华大学出版社，2005.［6]王政平，施泉，李林友.船舶－船闸钢闸门碰撞的非线性数值仿真［J].中国科技论文在线，2007（9）：1－5.［7]中华人民共和国交通部.GB50139－2004.内河航道通航标准［S].北京：中国计划出版社，2004.［8]孙成智，曹广军，王光耀.为提高低速碰撞性能的汽车保险杠吸能盒结构优化［J].汽车工程，2010，12：1093－1101.。

船舶与高桩码头碰撞原理及分析方法江君河海大学交通海洋学院，南京（210098）E-mail: zhgdl163@摘要：本文借鉴船舶碰撞理论，分析和总结了船舶与高桩码头碰撞原理及分析方法，并推荐使用ANSYS/LS-DYNA开展具体分析工作。

关键词：船舶碰撞；高桩码头；数值计算；ANSYS/LS-DYNA1．引言随着港口、海洋事业的蓬勃发展，进出港口货物迅速增加，船舶进出港频率也相应增加，造成码头前沿船舶碰撞事故时有发生。

特别是高桩码头，例如在码头建造期或是使用期发生碰撞事故，使得高桩码头结构破坏损伤，影响结构整体稳定性及局部强度，甚者降低结构安全系数、减少使用年限，码头运营期则会影响港口正常作业，造成大量的人身安全、财产损失。

所以有必要研究船舶与高桩码头碰撞过程的原理及分析方法，为实际分析提供理论依据。

2．船舶与高桩码头碰撞机理船舶与海洋工程的碰撞一直是船舶与海洋工程界关心的问题，但是由于问题的复杂性，此问题一直没有很好的深入研究。

但随着计算机硬件的发展，结合有限元技术，采用国外引进的优秀软件，与此相关的船与船碰撞领域的研究有了很大的进展。

而研究船舶与高桩码头碰撞的并不多，但从已获得的研究成果来分析，船舶与高桩码头的碰撞机理跟船舶碰碰撞机理类似。

船舶碰撞码头时的撞击分析涉及很多因素，其中主要有船舶大小、航行速度、撞击角度、码头结构等。

近几十年有很多方法研究船舶碰撞荷载，但这些大部分基础是两个经典研究[1]。

一个是由Minotsky于1959年提出的。

Minorsky曾为设计美国核动力船舶，系统地研究了船舶的碰撞。

第二个基本研究是Woisin在1967年~1976年间为了设计原子能船的保护结构，进行了一些高能船舶碰撞模拟试验。

其他学者都是在这两个经典研究的基础上继续发展。

船舶与高桩码头碰撞，对象包括船舶、水、高桩码头、土，把这些看作一个系统。

当船舶以一定的速度撞击码头，系统的总能量为船舶的动能与水体作用能量总和，碰撞发生后，船舶与码头、船舶与周围水体、码头桩基与土体的相互作用，船舶的结构发生变形，将产生绕曲变形、压坏、穿透或是撕裂。

桥梁遭受船舶撞击的有限元仿真分析阙水杰;张南;樊文才【摘要】桥梁在船舶碰撞时受到的动力荷载是复杂的动力非线性问题,近代非线性有限元技术为该问题提供了有效的工具.文中简述了该技术的基本原理,运用ANSYS/LS-DYNA对一艘10 000 t船和桥梁的碰撞进行了模拟,并建立了3个不同的桥墩有限元模型,从碰撞力、桥墩应力、变形等不同角度分析了不同的建模方式对碰撞结果的影响.结果表明,3种模型的计算结果具有较好的一致性,可以满足一般的工程精度要求.【期刊名称】《交通信息与安全》【年(卷),期】2010(028)001【总页数】5页(P130-134)【关键词】船桥碰撞;结构非线性;建模方式;工程精度【作者】阙水杰;张南;樊文才【作者单位】南京工业大学土木工程学院,南京,210009;南京工业大学土木工程学院,南京,210009;南京工业大学土木工程学院,南京,210009【正文语种】中文【中图分类】U66.14近几年国内发生的船桥碰撞事故给人类的生命、财产以及社会和环境造成了极大的损害,直接影响到水运、公路和铁路运输的安全性。

因此,对于船桥碰撞问题的关注由来已久,目前船桥碰撞的计算主要有以下几种方法:M inorsky理论、汉斯-德鲁彻理论、近似数值解法、简化解析法、试验方法、有限元法。

目前,已经有一些优秀的软件可以用于结构碰撞分析,于是如何建立1个准确而又经济高效的船桥碰撞计算模型成为数值仿真的关键。

本文利用非线性有限元技术,实现船舶与桥梁碰撞过程的数值仿真,并对不同的桥墩建模方式进行比较,探讨碰撞中的碰撞力,桥墩及与桩基础内部应力分布与变化情况。

碰撞问题的非线性计算理论1.1 非线性有限元控制方程碰撞问题的运动方程可以一般地表示为:式中:M为船桥质量矩阵;:C为阻尼矩阵;K为刚度矩阵;a为加速度向量;v为速度向量;d为位移向量;Fex为包括碰撞力在内的外力向量。

碰撞力通过定义船桥之间为接触面以接触力的形式输出。

基于ANSYS／LS-DYNA的低速碰撞仿真模拟
岳建军
【期刊名称】《中国造船》
【年(卷),期】2004(045)B12
【摘要】提出一种基于ANSYS／LS-DYNA低速碰撞动力响应计算的显式求解分析方法。

首先采用有限元法，将撞击体离散成由三维实体单元构成的具有一定初始速度的离散质量系统，对靶板采用二维壳单元离散。

然后在给定撞击速度的输入条件下，采用点面接触算法求解低速碰撞的动力响应时间历程。

结合一个工程实例计算，说明了该方法的适用性。

【总页数】5页(P157-161)
【作者】岳建军
【作者单位】华中科技大学交通科学与工程学院，湖北武汉430074
【正文语种】中文
【中图分类】U661.43
【相关文献】
1.基于LS-DYNA的汽车保险杠低速碰撞仿真研究 [J], 胡韶文;宋年秀;许津;孙根柱;刘鹏
2.基于ANSYS Workbench的汽车滑轨自动注油装置中喷油嘴低速碰撞分析 [J], 王登阳;顾文斌;杨浩;骆文韬;张晓武;肖沛
3.基于 ANSYS Workbench 的保持架柔性夹具的低速碰撞仿真 [J], 许海涛;顾文斌;王强
4.基于SolidWorks和LS-DYNA的汽车保险杠低速碰撞仿真研究 [J], 谢颂京
5.基于LS-DYNA的采煤机滚筒仿真模拟 [J], 黄秋来
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船舶撞击桥梁上部结构数值仿真研究摘要：近年来船桥碰撞事故的频繁发生引起了人们的密切关注，本文基于400TWD级散装货轮撞击广东省某桥上部结构的事件，运用有限元仿真软件ANSYS/LS-DYNA建立船舶与桥梁上部结构的有限元模型，对整个撞击过程进行了数值仿真计算，得到了船舶撞击力、行驶速度、能量、砼应力应变的时程曲线。

通过砼的仿真结果与实际损伤面积的比较，证实了仿真的可行性，该方法对于遭受撞击作用下的桥梁结构的安全性评估具有一定的指导意义。

关键词：船桥碰撞；数值仿真；上部结构；撞击力中图分类号: F407.474 文献标识码：A桥梁作为连接水路两岸的纽带，在人们的生活与工作中发挥了极大的作用。

然而，对于航道中的船舶来讲，桥梁却是一种障碍物。

特别是在雨季，随着降水量的增多、水位急剧上涨，航道中的船舶往往因操作不当及其他原因而撞上桥梁结构。

近些年来，随着我国船海事业的蓬勃发展，船桥碰撞的事故是屡见不鲜。

就处于长江流域的武汉长江大桥，自1957年建成以来发生了70余起船撞桥事故，其中直接经济损失超过百万元的事故就超过10多起[1]。

典型的例子是2007年，一运沙船与广东佛山九江大桥相撞，导致200多米桥面坍塌，多人失踪[2]。

由此可见，船桥相撞是一种严重的安全事故问题，轻者造成船舶、桥梁结构及功能性损伤，使用寿命减少，重者则造成人员伤亡、重大经济损失、甚至环境污染等恶劣影响。

自20世纪六七十年代起，国内外学者对船桥碰撞问题进行了广泛的研究和试验，并取得了许多研究成果。

然而，纵观国内外的研究成果及研究重心，大多都集中在船舶撞击桥梁下部结构——桥墩上面。

而对由于对航道水位判断失误或操作不当等原因导致的桥梁上部结构遭到船舶撞击的事件却鲜有人关注与研究。

因此，为了减少由桥梁上部结构遭受船舶撞击带来的巨大损失，开展船舶撞击桥梁上部结方面的研究显得尤有必要。

1船-桥事故广东省某桥建成于1984年，桥梁全长164m，桥跨组合为8×20米+1×4米，上部结构为20 m普通钢筋混凝土T梁+4m钢筋混凝土实心板，下部构造为双柱式桥墩，钻孔灌注桩基础，柱式桥台，支座为钢板支座。

基于LS—DYNA的车辆碰撞仿真分析研究作者：孙志星来源：《科学与财富》2012年第12期摘要：本文运用大型显式动力分析软件LS-DYNA实现车辆的整车碰撞仿真模拟分析，实验结果对于车辆的设计和生产具有一定的参考价值。

关键词：LS-DYNA碰撞仿真引言随着社会的进步、交通行业的蓬勃发展，车汽行业在这些年也得到了迅猛的发展，但是，随之而来的交通的问题也日显突出，交通事故发生的次数逐年增多，事故的严重性也是与日俱增，给家庭和社会带来了极大的危害和损失。

所以，对车辆的安全性能及其综合性能的研究就显得十分迫切和必要[1]。

传统的车辆综合性能研究特别是安全性能方面的研究往往是采用真车进行碰撞实验，采用真车进行碰撞实验，虽然实验结果较为明显直观，但是真车的碰撞实验需要投入大量的人力、物力和财力，而且需要反复的实验才能得出实验结果，反复的实验无疑加大了实验成本与时间上的投入。

车辆研究者们急需寻找一种新的实验研究分析方法来取代真车碰撞实验，而且要保证实验效果。

这些年计算机辅助设计、分析软件被越来越多的学者运用于各类问题的研究分析当中，从简单的图纸设计、建模设计到大型有限元分析都广泛应用与各类工程问题的研究分析当中。

在建模方面，目前常用的软件有：Pro/E、UG、solidworks等等，在众多大型建模软件中，Pro/E 因其可以进行良好的参数化设计，所以被广泛应用于各种工程问题的建模分析当中。

在有限元分析方面，LS-DYNA凭借其良好的动态力学分析能力，成为有限元动态分析的主流大型软件。

大型软件LS-DYNA由美国国家实验室研发并发行，最初的LS-DYNA软件主要是应用于简单的自由体下落时所受到的冲击应力，随着LS-DYNA软件的不断完善和升级，LS-DYNA 的功能越来越强大，其材料库也越来越完善，模拟仿真实验的结果也逐渐可以代替真实实验的计算分析结果[2]。

而且随着LS-DYNA软件的不断完善和升级，LS-DYNA软件在各行各业应用的越来越广泛和深入。

船桥撞击力的神经网络预测与经验公式研究
杨晓杰;王宝来
【期刊名称】《船舶》
【年(卷),期】2024(35)3
【摘要】为了减少船舶与桥梁撞击对人身和财产安全造成的危害,研究船舶与桥梁撞击力的最大值及其与其他影响因素之间的关系具有十分重要的意义。

该文首先利用ANSYS/LS-DYNA软件建立了船舶撞桥的有限元模型,计算了不同撞击速度和撞击角度下船桥撞击力的最大值,并将计算结果与各国规范进行比较;然后,利用反向传播(back propagation,BP)神经网络技术,结合仿真计算数据,在最大撞击力值、撞击速度和撞击角度这3个训练参数下,创建了船桥最大撞击力的预测模型;最后,通过分析撞击速度和角度的散点图,拟合了1个最大撞击力与撞击速度和角度关系的经验公式,并将经验公式、有限元仿真计算结果和神经网络预测结果进行比较,验证了经验公式的准确性。

该研究为快速评估船桥撞击是否会导致灾难性后果提供了1种有效的方法。

【总页数】9页(P81-89)
【作者】杨晓杰;王宝来
【作者单位】交通运输部烟台打捞局;烟台哈尔滨工程大学研究院
【正文语种】中文
【中图分类】U661.3
【相关文献】
1.船桥撞击力规范公式的合理性研究
2.基于非线性有限元与经验公式的船舶撞击力计算对比分析
3.浅析经验公式法计算桥墩船舶撞击力
4.多因素影响下的船桥碰撞力神经网络预测方法研究
5.船桥撞击力理论公式与数值模拟对比研究
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