1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1目的：

随着绿色环保概念的深入人心，近年来国际上对于海上行驶船舶在营运中结构的安全和强度问题越来越关注。海上石油运输船碰撞导致货油舱破损原油泄漏，海上环保型能源天然气的开发对大型液化lng运输船的需求日益增长，压载水舱的设置使船舶适应多变的海洋环境，这些行业发展的趋势都指向一个亟待研究的问题：船舶在碰撞中液舱晃荡与结构动力响应之间的相互作用问题。所谓液舱晃荡，是指船舶上装载有液体的舱室结构，在遭遇外界环境载荷激励，例如舱壁遭受到碰撞作用时，舱内液体介质以一定频率振荡流动。舱室结构内的液体晃荡呈现出很大的不确定性和非线性，由于受到舱室尺寸和形状的约束，流体在有限空间内来回振荡对舱室结构产生冲击载荷，从而对其造成不同程度的破坏作用，甚至可能导致舱室破损。因此，在船舶碰撞过程中，应同时考虑舱内流体运动对结构的动力响应，以便在船舶舱室结构设计阶段，优化结构设计提高其抗冲击性能。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容：

本次毕业设计拟根据带液舱海洋结构物小型碰撞案例，通过实验和有限元方法，研究简化模型液舱在碰撞过程中的结构动力响应，并与同参数的空舱撞击进行对比，从而探讨液舱内流体运动对结构动力响应的影响。

本毕业设计拟设计不同水深（液舱内）和不同撞击能量下水舱的动力响应系列实验，同时开展有限元模拟工作，将有限元计算分析结果与实验结果进行相互对比和验证，从而对实验项目进行数值延伸。

3. 研究计划与安排

第1－2周：分析毕业设计任务书，确定开展“考虑流体运动的海洋结构物碰撞动力响应研究”论文研究的主要内容，了解毕业设计任务书列出的各项设计要求。查阅有关液舱碰撞中的动力响应的文献资料，了解研究液舱碰撞的理论知识和有限元模拟方法，掌握最新的研究现状，确定毕业设计的初步方案。完成开题报告。

第3-4周：阅读文献，了解国内外学者在液舱碰撞晃荡方面的研究，掌握碰撞研究的一般思路和方法。在此基础上，结合本毕业设计的要求和时间节点，总结出适合开展本设计的研究方案。完成英语论文翻译，准确理解有关液舱碰撞的专业名词的外文翻译。学习结构响应和流体运动的理论知识以及ls-dyna对于碰撞动力响应问题的模拟方法。学习word、excel、origin等办公软件的使用。

第5－6周：设计实验方案。用安装有撞头的小车以预设速度撞击水箱，讨论实验实施的可行性，并相应改进实验装置和实验方法。定制560×560×2mm的实验用板，对板进行材料实验；准备实验器材捕捉小车运动和测量板的变形量。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 杨树涛. 碰撞载荷作用下船舶舷侧结构抗冲击性能研究[d]. 哈尔滨: 哈尔滨工程大学, 2010.

[2] zhang s, villavicencio r, zhu l, et al. impact mechanics ofship collisions and validations with experimental results[j]. marinestructures, 2017, 52: 69-81.

[3] 胡志强, 崔维成. 船舶碰撞机理与耐撞性结构设计研究综述[j]. 船舶力学, 2005, 9(2): 131-142.