Minorsky[[[7] Minorsky, V。U。, An analysis of ship collisions with reference to protection of nuclear power plants。 1958, Sharp (George G。) Inc。, New York。]]于1959年在“Journal of Ship Research”发表研究论文，提出了结构变形能与参与变形结构损伤体之间的线性关系，至此开创了船舶碰撞的相关研究。而随着油气资源的大力开发，船舶和海洋平台数量迅速增多，碰撞事故时有发生，1989年“Exxon Valder”油轮搁浅事故将此方面的研究推向了高潮[[[8] 林一。 潜器耐压结构碰撞响应与强度评估方法研究。 哈尔滨：哈尔滨工程大学, 2000。]]。81903

目前关于船舶与海洋结构物碰撞的研究很多，发展的也较为成熟，主要的研究方法有简化解析法、试验法和有限元法等。

1解析计算方法

解析计算方法主要基于塑性力学理论的上限定理对碰撞问题进行理论分析。通过对以往碰撞事故和试验的观察分析，对结构的塑性变形模式进行简化假设并建立相对应的数学模型，然后对数学模型进行塑性分析，从而得到所需的解析计算公式。

Minorsky[7]于1959年提出了结构变形能与参与变形的结构损伤体积之间成线性关系，并给出相关的公式，后来这套公式不断被其他学者修正和更新，拓展了Minorsky公式的应用范围；McDermott等[[[9] McDemrott J, Kline R, Jones E, ect。 Tanker Structural Analysis FOR Minor Collisions[A], SNAME Transactions, 1974,82。 382-414P。]]基于一系列基本假设，提出了一套计及加筋板弯曲、板材膜拉伸和肋骨失效的油船的低能碰撞分析方法；Chang等人[[[10] Chang。P。Y, Seibold F。 And Thasanatorn C。 A Rational Methodology for the Prediction of Structural Response due to Collisions of Ships[A],SNAME Transactions, 88:173-193P。 ]]基于有限元技术、崩溃理论和试验数据提出了预测船体结构碰撞响应的简化分析方法，但仅局限于侧向垂直碰撞情况；Shengming Zhang[[[11] Zhang Shengming, The Mechanics of Ship Collisions, [Dissertation], Denmark, Technical University of Denmark, 1999。]]基于刚体碰撞力学的一般理论，分析了船舶与各种海洋结构物碰撞过程中的能量耗散问题，建立了简化的估算公式。论文网

此外，就单一圆形管柱在单侧撞击下的变形模式和能量耗散，研究成果比较完整的有Amdahl和Wierzbicki等人的理论推导及实验研究。Amdahl[[[12] Amdahl, J。, Energy absorption in ship-platform impacts, Division of Marine Structures, University of Trondheim。 1983, Report No。 UR-83-34, Trondheim, Norway, September。]]提出了圆形管柱在侧向面载荷作用下的变形模式，中间的碰撞接触区域为一个矩形，长度即为撞向圆管的舷侧的型深，碰撞接触区域的两侧为两个三角形，为碰撞的影响区域。Wierzbicki和Suh[[[13] Wierzbicki, T。 and M。S。 Suh, Indentation of tubes under combined loading。 International Journal of Mechanical Sciences, 1988。 30(3): p。 229-248。]]的研究中，提出导致圆管变形的外载荷为线载荷，外载荷与圆管的接触区域为一条平行于圆管横截面的线，在其两侧的碰撞影响区域，为两个三维曲面，并最终得到碰撞力和撞深的解析表达式。

以往的研究侧重于对单根圆管的损伤性能研究，对管节点的研究则只侧重于极限强度和疲劳强度的研究，对管节点在冲击荷载作用下的损伤机理研究很少。

2 基于有限元方法的数值仿真

随着计算机硬件的迅猛发展和有限元理论的日趋完善，数值仿真技术在解决工程中复杂问题时被广泛的应用。船舶碰撞过程伴随着很多的非线性，如运动非线性、几何非线性、材料非线性和边界条件的非线性等，采用非线性有限元方法，利用数值仿真技术对真实碰撞场景虚拟再现，研究结构的动态响应已成为主要的研究手段。目前，使用广泛的商用软件有ANSYS、MSC/DYTRAN、LS/DYNA和ABAQUS等。