江海直達(dá)船舶砰擊顫振及波激振動(dòng)響應(yīng)
定 價(jià):128 元
叢書名:江海直達(dá)船舶技術(shù)叢書
- 作者:吳衛(wèi)國,孔祥韶,王一雯著
- 出版時(shí)間:2023/1/1
- ISBN:9787030763990
- 出 版 社:科學(xué)出版社
- 中圖法分類:U674.1
- 頁碼:222頁
- 紙張:
- 版次:1
- 開本:26cm
本書主要研究江海直達(dá)船舶砰擊載荷及結(jié)構(gòu)響應(yīng)的數(shù)值仿真與試驗(yàn)方法,從江海直達(dá)船舶船型特點(diǎn)出發(fā),主要介紹江海直達(dá)船舶船首結(jié)構(gòu)形式與特點(diǎn)、三維彈性楔形體結(jié)構(gòu)與三維船首入水砰擊載荷模型試驗(yàn)研究,楔形體結(jié)構(gòu)與船首典型剖面入水砰擊過程的理論分析方法,江海直達(dá)船首砰擊載荷特性及其數(shù)值仿真方法,不同艏型及結(jié)構(gòu)形式的砰擊載荷與結(jié)構(gòu)響應(yīng)數(shù)值分析,江海直達(dá)船舶波激振動(dòng)與砰擊顫振模型試驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)及其特性分析,基于非線性水彈性時(shí)域計(jì)算方法的江海直達(dá)船舶波激振動(dòng)與砰擊顫振響應(yīng)分析等內(nèi)容。除此之外,本書可以為安全合理的江海直達(dá)船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ),為制定相關(guān)規(guī)范等提供參考依據(jù)。
更多科學(xué)出版社服務(wù),請(qǐng)掃碼獲取。
目錄
“江海直達(dá)船舶技術(shù)叢書”序
前言
第1章 緒論 1
1.1 江海直達(dá)船型 1
1.2 江海直達(dá)船砰擊載荷與響應(yīng)問題 2
1.3 船體局部砰擊載荷與響應(yīng)研究方法概述 2
1.3.1 理論分析方法 2
1.3.2 數(shù)值計(jì)算方法 5
1.3.3 模型試驗(yàn)研究 9
1.3.4 彈性結(jié)構(gòu)入水砰擊水彈性效應(yīng)研究 13
1.4 船體砰擊顫振與波激振動(dòng)響應(yīng)研究 14
1.4.1 理論與數(shù)值計(jì)算研究 15
1.4.2 試驗(yàn)方法 17
第2章 江海直達(dá)船舶砰擊載荷模型試驗(yàn)分析 23
2.1 概述 23
2.2 相似準(zhǔn)則 23
2.3 江海直達(dá)船首部入水砰擊試驗(yàn) 24
2.3.1 江海直達(dá)船首部模型 24
2.3.2 試驗(yàn)儀器及測(cè)點(diǎn) 26
2.4 三維彈性楔形體入水砰擊試驗(yàn) 27
2.4.1 三維彈性楔形體模型 27
2.4.2 試驗(yàn)儀器及測(cè)點(diǎn) 28
2.5 測(cè)試系統(tǒng)試驗(yàn)流程 29
2.5.1 三維船首砰擊入水模型試驗(yàn) 30
2.5.2 三維彈性楔形體砰擊入水模型試驗(yàn) 32
2.6 三維船首模型試驗(yàn)結(jié)果分析 32
2.6.1 砰擊壓力時(shí)間歷程 32
2.6.2 砰擊壓力峰值 34
2.6.3 砰擊壓力物面分布特性 35
2.7 三維彈性楔形體模型試驗(yàn)結(jié)果分析 36
2.7.1 入水砰擊速度 36
2.7.2 砰擊壓力峰值和持續(xù)時(shí)間 36
2.7.3 結(jié)構(gòu)響應(yīng)特性 37
2.8 本章小結(jié) 41
第3章 江海直達(dá)船舶砰擊載荷數(shù)值仿真分析 43
3.1 概述 43
3.2 砰擊載荷解析方法的基本理論 43
3.2.1 砰擊入水物理過程描述 44
3.2.2 Wagner模型解析解 45
3.2.3 改進(jìn)的Wagner模型解析解 48
3.3 砰擊載荷數(shù)值仿真研究方法 57
3.3.1 任意拉格朗日-歐拉流固耦合算法 57
3.3.2 無網(wǎng)格光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)仿真方法 62
3.4 二維楔形體入水砰擊仿真分析 66
3.4.1 基于ALE流固耦合算法的二維楔形體入水分析 66
3.4.2 基于FEM-SPH的二維楔形體入水分析 70
3.4.3 結(jié)構(gòu)砰擊力 70
3.4.4 砰擊壓力分布及自由液面 71
3.4.5 砰擊壓力時(shí)域特性 74
3.5 三維彈性楔形體入水砰擊仿真分析 75
3.5.1 計(jì)算模型 75
3.5.2 砰擊壓力 76
3.5.3 結(jié)構(gòu)剛度對(duì)砰擊壓力的影響 78
3.5.4 砰擊載荷作用下局部結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析 79
3.6 江海直達(dá)船二維艏部剖面入水砰擊數(shù)值仿真分析 82
3.6.1 基于ALE流固耦合算法的二維船體剖面入水仿真計(jì)算 82
3.6.2 基于FEM-SPH的二維船體剖面入水仿真計(jì)算 83
3.6.3 結(jié)構(gòu)砰擊力 83
3.6.4 砰擊壓力分布及自由液面 84
3.7 江海直達(dá)船三維艏部入水砰擊數(shù)值仿真分析 86
3.7.1 基于ALE流固耦合算法的三維船體結(jié)構(gòu)入水砰擊載荷計(jì)算分析 86
3.7.2 結(jié)構(gòu)砰擊力 87
3.7.3 自由液面及砰擊壓力分布 88
3.7.4 砰擊壓力時(shí)域分析 88
3.8 本章小結(jié) 90
第4章 江海直達(dá)船船首砰擊載荷與響應(yīng)的影響參數(shù)研究 91
4.1 概述 91
4.2 不同船首形式的砰擊載荷分析 92
4.2.1 不同船首模型選型 92
4.2.2 不同艏型船首入水仿真模型 92
4.2.3 不同艏型仿真結(jié)果 93
4.2.4 不同艏型仿真結(jié)論 96
4.3 球鼻艏入水砰擊的載荷 96
4.3.1 球鼻艏艏型入水仿真模型 96
4.3.2 典型位置的砰擊載荷 97
4.3.3 砰擊載荷縱向分布 98
4.3.4 砰擊載荷橫向分布 99
4.4 不同結(jié)構(gòu)形式的砰擊強(qiáng)度分析 101
4.4.1 模型的選取 101
4.4.2 模型建立 102
4.4.3 仿真結(jié)果分析 103
4.5 船首表面線型及入水速度對(duì)船首底部砰擊壓力的影響 107
4.5.1 橫向曲率對(duì)船首底部砰擊壓力的影響 107
4.5.2 縱向曲率對(duì)船首底部砰擊壓力的影響 108
4.6 本章小結(jié) 109
第5章 江海直達(dá)船舶砰擊顫振及波激振動(dòng)試驗(yàn) 111
5.1 概述 111
5.2 試驗(yàn)原理 111
5.3 試驗(yàn)方法 114
5.3.1 試驗(yàn)?zāi)P驮O(shè)計(jì) 114
5.3.2 試驗(yàn)原理及設(shè)備 119
5.3.3 試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)布置 120
5.3.4 測(cè)量梁的標(biāo)定 122
5.4 試驗(yàn)工況 123
5.4.1 靜水試驗(yàn) 123
5.4.2 規(guī)則波試驗(yàn) 123
5.4.3 不規(guī)則波試驗(yàn) 125
5.5 試驗(yàn)分析方法 125
5.5.1 時(shí)域分析方法 125
viii 江海直達(dá)船舶砰擊顫振及波激振動(dòng)響應(yīng)
5.5.2 響應(yīng)傳遞函數(shù) 126
5.5.3 規(guī)則波中結(jié)構(gòu)響應(yīng)帶通濾波方法 127
5.5.4 不規(guī)則波中超越概率分析 129
5.5.5 試驗(yàn)不確定性 131
5.6 試驗(yàn)結(jié)果分析 133
5.6.1 靜水試驗(yàn)結(jié)果分析 133
5.6.2 規(guī)則波試驗(yàn)結(jié)果分析 134
5.6.3 不規(guī)則波試驗(yàn)結(jié)果 148
5.7 本章小結(jié) 152
第6章 基于水彈性理論的砰擊顫振和波激振動(dòng)響應(yīng)分析 153
6.1 概述 153
6.2 船舶非線性水彈性理論 154
6.2.1 坐標(biāo)系描述 154
6.2.2 控制方程及邊界條件 155
6.2.3 水動(dòng)力載荷 157
6.2.4 船體結(jié)構(gòu)模態(tài)分析 163
6.3 模型試驗(yàn)與仿真對(duì)比分析 166
6.3.1 船體結(jié)構(gòu)模態(tài)分析 166
6.3.2 船體運(yùn)動(dòng)響應(yīng) 168
6.3.3 波浪載荷響應(yīng)傳遞函數(shù) 169
6.3.4 非線性載荷的頻域分析 170
6.3.5 船體運(yùn)動(dòng)及載荷時(shí)域分析 173
6.3.6 高階波激振動(dòng)諧振響應(yīng)分析 175
6.3.7 砰擊載荷分析 179
6.3.8 不規(guī)則波超越概率分布分析 181
6.4 本章小結(jié) 184
參考文獻(xiàn) 186