沖擊數(shù)值模擬可靠性的試驗(yàn)檢驗(yàn).pdf

1、近年來(lái)，建造于運(yùn)航繁忙的江河和海峽上的橋梁遭受船舶撞擊而致?lián)p壞或倒塌的事故時(shí)有發(fā)生。與此同時(shí)，研究者們逐步將仿真分析方法應(yīng)用于船橋碰撞研究并得到了豐富的成果。然而，使用商用有限元軟件進(jìn)行船撞橋事故模擬的有效性和準(zhǔn)確性并未得到有效的證實(shí)。本文在這個(gè)背景下進(jìn)行了三次以船撞橋?yàn)楸尘暗呐鲎苍囼?yàn)，并基于這些試驗(yàn)進(jìn)行了有限元仿真有效性的研究，主要工作如下： （1）以船舶撞擊帶有鋼防撞套箱的橋梁為背景進(jìn)行了三次縮尺模型碰撞試驗(yàn)，其中第一次試驗(yàn)

2、中被撞鋼箱出現(xiàn)輕微破壞，第二次試驗(yàn)中被撞鋼箱出現(xiàn)中等程度的破壞，第三次試驗(yàn)中被撞鋼箱出現(xiàn)嚴(yán)重破壞。試驗(yàn)中被撞鋼箱的尺寸為1．4m×1．0m×0．5m。三次試驗(yàn)中使用的沖擊質(zhì)量塊分別為9768kg，9768kg和14028kg，沖擊質(zhì)量塊的初始撞擊速度分別為5．94m/s，8．97m/s和9．39m/s。 使用電測(cè)設(shè)備對(duì)試驗(yàn)中的加速度時(shí)程、應(yīng)變時(shí)程進(jìn)行了測(cè)量，并使用積分方法得到了沖頭在沖擊過(guò)程中的速度和位移時(shí)程；手動(dòng)測(cè)量了被撞鋼箱

3、上20個(gè)選定點(diǎn)在沖擊前和沖擊后的位置數(shù)據(jù)，將兩者進(jìn)行比較后得到這些點(diǎn)的相對(duì)變位情況；使用高速攝影設(shè)備對(duì)撞擊過(guò)程進(jìn)行了影像記錄。 （2）使用LS—DYNA程序進(jìn)行求解計(jì)算，得到了三次試驗(yàn)的仿真模擬結(jié)果。通過(guò)將仿真模擬結(jié)果與試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，探討了使用顯式積分有限元軟件LS—DYNA進(jìn)行結(jié)構(gòu)碰撞模擬的各種注意事項(xiàng)，詳細(xì)研究了材料模型選取及參數(shù)敏感性分析、網(wǎng)格剖分方法、單元公式選取、接觸類型選擇和摩擦因子選擇等問(wèn)題，并探討了應(yīng)