船舶碰撞研究领域的开创,源于Minorsky于1959年发表的研究论文,其论文的发表是为了研制当时的一艘核动力船,防止该核动力船在航行的过程中由于受到碰撞损伤而遭到破坏产生核泄漏事故。在Minorsky发表的论文当中主要阐述了结构变形能和参与变形的结构损伤体积之间存在线性关系的观点,并且尝试将内部碰撞动力学和外部动力学区分开,将碰撞机理划分为内部机理和外部机理[2],在此之后,Haywood(1971)、Jones(1979)和Woision(1970)分别改进了Minorsky的方法,然而由于这些改进方案都不同程度上运用了简化的手段,所以在运用起来受到了很多限制。77115

船舶碰撞的研究在上个世纪六、七十年代时研究重点倾向于核动力船方面。发生于1989年的“Exxon Valdez”油轮在美国阿拉斯加海岸的油轮的搁浅事故造成了十分严重的灾难性后果,在这起事故发生以后,美国制定了防止石油污染的OPA-90(oil pollution act 1990)法规,随着这一法规的制定,油船的结构设计引起了人们的重视,原有的油船结构设计规范被修改。许多学者开始转而研究船舶碰撞和搁浅[3]。上个世纪九十年代以后,超大型油轮(VLCC)成为人们研究的重点,很多学者针对油船的舷侧提出了耐撞性的优化结构[4-8]。论文网

KITAMUR[4]等提出骨架板(Frame panel)和波纹板(Corrugated panel)两种耐撞结构形式;Lee等提出改善VLCC舷侧耐撞性能的两种新型的双壳结构[5];顾永宁、王自力提出一种新式双壳舷侧结构--CCT(Crushing Circular Tubes)[9],利用薄壁圆管轴向受冲时的塑性力学特性作为吸能装置进行船舶耐撞性结构设计,同时还对LPG船的舷侧耐撞性结构进行了研究[10-11],提出新型LPG船的舷侧部分的耐撞结构,并在径向基神经网络、试验设计和遗传算法的基础上提出了一种提高舷侧结构抗撞击性能的优化方法。王自力、姜金辉提出两种单壳舷侧耐撞结构[12]:FCT和IFP。FCT结构是指将舷侧的肋骨结构改造成为薄壁方管结构,并且在薄壁方管结构中添加泡沫塑料,从而改变薄壁方管结构的损伤变形,扩大舷侧结构的损伤范围,提高吸能能力;IFP是经过改进的骨架板结构,是一种具有良好的吸能特性和结构强度的构件。王自力、张延昌[13]在前人的基础上提出两种舷侧的夹层结构:蜂窝式夹层板和折叠式夹层板,并且通过数值仿真技术分析比较了这两种夹层板结构和普通结构在受力、能量吸收和损伤变形方面的不同以确定是否达到预期的效果。

此外,在舷侧结构的加强方面,还有学者提出帽形纵骨的结构、圆管形状的纵骨结构,这些新型的舷侧结构的设计对于改善舷侧结构的碰撞性能均起到一定的作用

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