1.1船舶碰撞分析的目的及意义

船舶碰撞指在海上或者与海相通的可航水域中船舶发生接触造成的事故，是一种大冲击载荷作用下的复杂非线性瞬态响应过程^[1]。其中既包含了几何非线性问题又有由于材料产生的较大应变而引起的材料非线性问题，以及在接触过程中表现出的接触非线性问题^[2]。船舶事故的两类主导因素中,非自然因素（如火灾、碰撞、机器故障等）所致的航船事故占事故总数的60%，因恶劣的天气和复杂的海况因素导致的航船事故则占40%^[3]。但大多是事故原因是因为操作人员的疏忽大意。在提高操作人员职业素养的同时，在船体初步的结构设计中，准确地评估船体的抗冲击性能，提高船体的耐撞性尤为重要，从而使得船舶具有更强的抗撞能力和更小的事故后损失。

如今世界快速发展，海上丝绸之路、经济一体化以及最近提出的人类命运共同体等概念和措施极大地推动了全球航运业的迅速发展，海洋和内河承担了主要的货物运输量。随之而来的是船舶数量增加、吨位加大、航速提高等造成的航线密度加大、船只拥挤等现象，海上交通安全风险持续上涨，加上海上环境多变、人的不可靠等不可控因素，船舶碰撞和搁浅事件多有发生，而且后果非常严重。

首先，船体结构在强大的冲击载荷作用下经历较大的塑性变形，极有可能发生损伤或失效，甚至断裂。正如1912年发生的和平时期死伤人数最惨重的海难之shy;一——泰坦尼克号与北大西洋冰山相撞，泰坦尼克号断为两截，沉没水中，逾1500人丧生。

同时，由于船体结构的损伤可能会引起船舶所载货物的泄漏。货物泄露一方面会造成直接的经济损失，另一方面将会对海域造成严重的环境污染，尤其是油船、化学品船。1989年埃克森·瓦尔迪兹号油轮的触礁事故导致约1000多万加仑原油的泄露，致使附近海域的水产业受到很大损失，纯净的生态环境遭受巨大的破坏。这是美国历史上最大的一起原油泄漏事故，也被公认为海上发生的最具破坏性的环境灾害。