船舶碰撞數(shù)值模擬研究.pdf

1、船舶碰撞往往造成的環(huán)境污染和生命財產(chǎn)損失是慘痛的，碰撞往往是由于海員的疏忽或者航行違規(guī)所造成的。為了在事故中分清楚責(zé)任，更為了減少船舶碰撞等海難事故的發(fā)生，全世界的海事部門和相關(guān)單位都專門為船舶碰撞設(shè)定法律法規(guī)，比如中國《海商法》等。因此相關(guān)的海事規(guī)范，法規(guī)對船舶碰撞的責(zé)任做了非常詳細的說明。即便如此，海事事故往往大多很難徹底調(diào)查清楚并且分清責(zé)任。因為本身各國的各水域的航行法律法規(guī)就存在或多或少的差異，比如他們對船舶碰撞的定義就是不完全

2、一樣的。另外海上的交通事故很難恢復(fù)事故現(xiàn)場，也很難在第一時間進行事故調(diào)查，這都是海事事故難以分清責(zé)任的原因所在。所以本文通過對船舶碰撞的相關(guān)研究和總結(jié)，針對不能在第一時間對事故現(xiàn)場調(diào)查等難點提供有效的解決辦法。
　　如今，海事組織和各國海事部門對船舶碰撞陸續(xù)提出新概念。因為舊的概念越來越不利于對事故的調(diào)查和判決隨著航運業(yè)的發(fā)展，更科學(xué)和客觀的體現(xiàn)出海事事故中的法律責(zé)任的對應(yīng)。比如《里斯本規(guī)則》第1條對船舶碰撞作了兩個定義:有利的補

3、充了兩種碰撞中的特殊情況的判決。一，現(xiàn)實中可能有的事故中船舶并沒有真的相撞，但是在形成碰撞可能時，為了避免碰撞，海員采取了避碰措施，導(dǎo)致船舶，人身財產(chǎn)的損失也算是船舶碰撞事故。二，在船舶密集的區(qū)域，比如說港口碼頭，狹窄水道等，可能發(fā)生的船舶碰撞不是僅僅兩條船舶，可能涉及很多船舶。對于這種復(fù)雜情況，海事組織漸漸完善了相關(guān)的判決依據(jù)。新的法律法規(guī)同時也分清了各種法律所使用的船舶范圍。在此基礎(chǔ)上，近年來新的法規(guī)也排除了一些由于不可抗力的特殊原

4、因所造成的碰撞，使得避碰規(guī)則更加完善，范圍更加精確。在現(xiàn)實的海事事故當(dāng)中，由于事發(fā)突然，情況的復(fù)雜，很多時候一時之間找不到事故的真兇。本論文研究的是船舶側(cè)向碰撞。本文以漁船和油船側(cè)面碰撞為研究對象。針對不同噸位，碰撞位置，速度，碰撞角度以及有無球鼻艏對碰撞船舶做有限元分析。本文利用非線性有限元分析軟件ANSYS Workbench對船舶碰撞過程進行了仿真模擬。期間對三維建模軟件，碰撞分析軟件都進行了學(xué)習(xí)和研究。
　　學(xué)習(xí)了應(yīng)用相關(guān)

5、軟件進行船舶碰撞仿真的方法。對仿真結(jié)果進行整理分析，總結(jié)了船舶碰撞過程中的一般現(xiàn)象和基本規(guī)律。從而作為在海事船舶事故糾紛或者不確定事故船的情況下，用來分析判斷事故船概況，找出事故責(zé)任船舶和兇手的依據(jù)。在本文中對不同工況下的結(jié)果進行比較分析，掌握了有限元前處理六大要素:材料本構(gòu)，CAD模型，定義接觸，劃分網(wǎng)格，初始條件，邊界條件后由這六個要素形成完整的有限元模型，得到了撞擊船初速度和撞擊位置對舷側(cè)結(jié)構(gòu)損壞的不同影響。最終尋求一種用數(shù)值模擬

6、分析去解決海上船舶事故的方法。海事部門，船檢部門可以把這些結(jié)論作為鑒別海事事故的指導(dǎo)性依據(jù)，甚至規(guī)劃出新的海事法規(guī)和船舶檢驗方法。并且對于船舶建造過程，也提出了有利于增強耐撞性的結(jié)論。特別是遠洋鋼制海船來說，施工建造階段是非常復(fù)雜的，因此有必要對耐碰撞方面與船舶設(shè)計和施工建造的相互作用關(guān)系進行研究。在研究的過程中，首先要了解建造工藝的規(guī)范，使所建的船舶符合相關(guān)規(guī)范的要求;運用傳統(tǒng)放樣等船舶建造工藝法和通過計算機計算方法針對相關(guān)工況進行分