船舶撞擊性能分析的案例
SACS軟件渤海海域導管架平臺船舶撞擊性能分析 附SACS軟件手冊模塊說明下載
撞擊低點導管架腿尺寸為?2604X45,撞擊高點導管架腿尺寸為?2604X80。很顯然得出結論：當撞擊能量一定時，被撞擊桿件壁厚越大，產生的凹陷值越小。故在導管架平臺的設計中，可以通過增加腿壁厚來降低船舶撞擊造成的風險。
圖3.1 低撞擊點撞擊力與桿件凹陷值曲線
圖3.2 高撞擊點撞擊力與桿件凹陷值曲線
3.2 撞擊后平臺結構分析
導管架平臺在遭受撞擊后，桿件產生局部凹陷。撞擊后平臺結構性能從兩方面來進行分析。1）利用Dent tubular單元來模擬遭受撞擊產生凹陷的桿件。對整體結構施加環境荷載，進行在位情況下的靜力分析，驗證結構在操作工況下的安全性。2）使用SACS軟件的COLLAPSE模塊進行平臺倒塌分析計算。結構凹陷不修復的情況下，將環境力作為變量逐步增加，直至平臺倒塌，得到平臺倒塌前環境力的增加倍數RSR(安全儲備系數)。安全儲備系數越大，說明結構越安全。
從圖3.4和圖3.5的計算結果得出：當船舶分別在低點和高點撞擊平臺后，平臺的安全儲備系數為20.47和18.27。得出結論，船舶在高潮位時撞擊平臺風險更大。
圖3.3 SACS軟件中的Dent tubular單元
圖3.4 低撞擊點撞擊，平臺倒塌前桿件塑性比
圖3.5 高撞擊點撞擊，平臺倒塌前桿件塑性比
4.
展開 船舶撞擊下的內河框架碼頭瞬態響應分析
摘要：基于目前內河大水位差框架碼頭結構的設計和計算方法，通過建立三維有限元仿真模型，對框架碼頭結構在船舶撞擊作用下的瞬態響應進行了分析，并與傳統靜力分析相比較。結果表明：結構位移橫向比縱向反應敏感，向江側比向岸側敏感，并且隨著時間推移。峰值逐漸減小。結構整體、局部動力特性和撞擊加栽的共同作用，是造成各構件內力差異的主要因素。為得到比較真實精確的結果，設計人員應當考慮碼頭結構在船舶撞擊下的瞬態動力影響，其研究成果能夠為類似工程設計提供參考作用。
船舶撞擊下的內河框架碼頭瞬態響應分析.pdf
展開 LeadingEDGE 預測 Lloyd's Register Regal 的全尺寸船舶性能
船舶設計者和建造者可以使用最具成本效益的解決方案來遵守這些法規。從技術角度來看，這可以轉化為需要更高效和準確的設計方法，以便能夠在設計階段的早期預測預期的船舶性能。準確的預測可以避免事后昂貴的改造解決方案。
計算流體動力學 (CFD) 軟件在預測和優化船舶性能方面發揮著越來越重要的作用。廣泛的國際研討會旨在不斷驗證和驗證 CFD 工具生成的數據，這些研究中心和大學定期組織深入參與進一步開發這種替代實驗模型測試的數值方法。
勞埃德船級社測試案例
勞埃德船級社技術調查部組織的勞氏船級社研討會是全球參與的研討會之一。研討會的范圍是驗證一種能夠準確預測全尺寸船舶性能的數值方法，旨在加快船舶的設計過程，并為模型測試提供時間和成本效益高的替代方案。參與者必須提交在給定條件下預測的船速、軸扭矩、動態平衡和螺旋槳空化擴展的數值結果。然后將這些結果與海上試航期間在貨船“REGAL”上進行的船上測量和觀察結果進行比較。
考慮中的船舶是一艘1994年在波蘭建造的138m雜貨船，總重量11542噸，配備一個四葉右旋定距螺旋槳。
LeadingEDGE 結果
LeadingEDGE Marine Engineering參加了研討會，并在整個項目中使用了 Fine Marine。LeadingEDGE 的方法主要圍繞 Fine Marine 中實施的高級 Actuator Disk 模型構建，該模型讀取真實螺旋槳的開放水域性能。能夠從數值計算中刪除實際的螺旋槳幾何形狀可以大大簡化物理過程并加快過程。只需要裸船體阻力和自航案例來驗證該方法（空化和開放水域螺旋槳測試不在本次練習的范圍內）。
與船體阻力模擬的慣例相反，模擬的是整個船體而不是半個船體。這允許正確包含由于容器的初始流體靜力平衡和 3D 掃描幾何形狀引起的小不對稱，如研討會組織者提供的那樣。
展開 船舶設計軟件：船舶行業設計及分析軟件推薦
4、通過整體驗證確保準確度
NavCad會提供關于船體性能的重要反饋，運用繪圖會對你的分析與之前的“最佳”最小推力和功率限制進行對比，通過基準船體與你的結果進行快速比較以及運用自定義繪圖比較先前的NavCad項目。
5、更高級的分析性能
NavCad的高級性能在于可以超越航速預測，運用加速度分析并決定時速，也可以從已知的船舶性能中擴展模型預測數據、船體推進器交互數據以及校準分析模型與相同的模型等。運用輔助分析來檢查水動力、整齊度以及動力穩定性等等。
6、專業的分析報告
完成分析后，可以快速生成總結報告，可以以Adobe (PDF), Word (DOC)或 Excel (CSV) 等多種形式存儲。
軟件介紹
PropExpert軟件主要用于工作船和游艇的螺旋槳選擇分析，提供推進裝置組件螺旋槳需要的工具–發動機、齒輪和螺旋槳等。
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2030 年的船舶行業：船舶數字化勞動力（免費領分析報告）
數字化使船舶行業發生了深遠的轉變。監控技術為船舶運營商提供了有關船舶性能的新見解。虛擬和增強現實技術為培訓和遠程協助提供了高效的平臺。
了解由 IT 驅動的數字化勞動力如何幫助船東和船舶運營商最大程度降低風險、提高技術水平并盡可能縮短停機時間，為 2030 年減排做好準備！
關于“2030 年的船舶行業”思想領導力系列
2030 年的船舶行業將是什么樣子？我們邀請了來自 Schnitger Corporation 的船舶設計師兼首席分析師莫尼卡·施尼特格爾 (Monica Schnitger) 為我們答疑解惑。答案由六篇簡報構成，每篇都從不同的角度來介紹航運業的未來發展。本篇簡報聚焦于船舶行業現今所面臨的重大挑戰之一：打造船舶數字化勞動力。
以下為文檔部分截取
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展開 汽車撞擊實驗概率分析
NESSUS框架結合了高效、健壯的概率方法，并為概率設計復雜系統的實際應用提供快速運行的近似性能模型。
系統可靠度分析關鍵是正確評估汽車性能特別是評估重新設計分析的系統級概率敏感性因子。確定的參數，如硬度/強度參數可以提高箱體損失性能度量的可靠度，但對削弱人體受傷的撞擊脈沖不利。系統模型正確地考慮了底事件的公共變量，因此可以正確地確定系統級的重要變量。
通過使用NESSUS軟件，概率力學的應用證明了概率分析結果如何考慮復雜動力，材料非線性以及大應變以及接觸非線性來提高汽車的防撞且對車內人員安全。特別是，通過11個指定設計的更改，車內人員的安全從原來30%增加到90%。
Key Publications:
Riha, D.S., Hassan, J.E., Forrest, M.D., and Ding, K., “Stochastic Approach for Vehicle Crash Models,” 2004 SAE全球博覽會會刊
來源：中國可靠性（可靠性論壇）
展開 用ANSA做的一個簡單的球體撞擊地面的DYNA分析含源文件和分析結果 ￥1
用ANSA做的一個簡單的球體撞擊地面的DYNA分析含源文件和分析結果
適合ANSA初學者或者對分析感興趣的同學，
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ANSA_for_LSDYNA汽車前部吸能盒撞擊剛性墻分析含源文件和分析結果 ￥3.88
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碰撞分析案例：保險杠撞擊剛性墻-------ABAQUS/Explicit顯式非線性動態分析
碰撞分析案例：保險杠撞擊剛性墻
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案例關注重點：焊接和撞擊有限元分析模型的定義
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案例背景
隨著科學技術的發展，汽車已經成為人們生活中必不可少的交通工具。但當今由于交通事故造成的損失日益劇增，研究汽車的碰撞安全性能，提高其耐撞性成為各國汽車行業研究的重要課題。目前國內外許多著名大學、研究機構以及汽車生產廠商都在大力研究節省成本的汽車安全檢測方法，而汽車碰撞理論以及模擬技術隨之迅速發展，其中運用有限元方法來研究車輛碰撞模擬得到了相當的重視。而本案例就是取材于汽車碰撞模擬分析中的一個小案例―――保險杠撞擊剛性墻。
案例分析
本案例的幾何模型是通過導入已有的*.IGS文件來生成的（已經通過專用CAD軟件建好模型的），共包括剛性墻（PART-wall）、保險杠（PART-bumper）、平板（PART-plane）以及橫梁（PART-rail）四個部件，該分析案例的關注要點就是主要吸能部件（保險杠）的變形模擬，即發生車體碰撞時其是否能夠對車體有足夠的保護能力？其是否能夠將撞擊瞬間的動能轉化為內能吸收掉以保護駕駛等人員的安全？作者這里根據具體車體模型建立了保險杠撞擊剛性墻的有限元分析模型，為了節省計算資源和時間成本這里也對保險杠的對稱模型進行了簡化，詳細的撞擊模型請參照圖49所示，撞擊時保險杠分析模型以2000mm/s的速度撞擊剛性墻，其中分析模型中的保險杠與平板之間、平板與橫梁之間不定義接觸，采用焊接進行連接，對于保險杠和剛性墻之間的接觸采用接觸對算法來定義。
展開 基于comsol的超表面液滴撞擊反彈分析 ￥1890
液滴撞擊彈跳.rar
自然界中,超疏水表面由于其特殊的潤濕性而受到極大的關注。此類表面廣泛存在于植物葉子、昆蟲翅膀、鳥類羽毛及動物皮毛之中,其擁有較大的接觸角和較小的滯后角。液滴能夠在超疏水表面快速彈離的特性與許多工程應用息息相關,例如,抗結冰、滴狀冷凝傳熱和防污等。液滴與固體表面接觸過程中,兩者之間的質量、動量和能量交換與液滴同表面的接觸時間密切相關,超疏水表面可使固液接觸時間最小化。液滴在超疏水表面上碰撞時,通常要經歷鋪展和回縮階段,彈離，反復這個過程直到穩定與固體表面上。
本文研究了液滴與壁面垂直碰撞的問題，重點關注液滴在壁面上的反彈現象，采用comsol軟件Level Set方法進行液滴的相界面追蹤，研究了多種工況下的反彈及其數據，在此展示了在一定雷諾數下的液滴與壁面碰撞的過程。
整體流場內流速的變化趨勢
液滴高度隨時間變化曲線
模型文件在文中開頭，需要的可以下載，加密文件如需密碼可以私信我。謝謝。
展開 ANSYS/LS-DYNA工程結構抗撞擊分析
撞擊問題（又稱沖擊問題）是一類特殊的動力問題。結構在撞擊作用下的材料強度以及變形是在相關工程設計中必須考慮的重要因素。ANSYS/LS-DYNA作為大型通用顯示動力分析有限元程序，在撞擊領域內應用廣發。其最開始的應用是分析簡單的碰撞問題，后來逐漸發展，在計算飛行器的鳥撞、重點彈道、侵透與開坑等領域均得到廣泛應用。
在ANSYS/LS-DYNA分析是應注意以下問題：
（1） 采用正確的材料分析模型
（2） 對撞擊區域，需要細分網格，在非撞擊取悅，網格可以適當的放大
（3） 對于可能發生接觸的界面之間，需要正確定義接觸算法來反映真實情況。ANSYS/LS-DYNA的分析難點也在于接觸的正確定義和選用。
在工程中，被動柔性防護系統是一種新穎、有效的落石災害防治技術，其主要是由鋼絲繩網、固定系統、減壓環和鋼柱組成。被動柔性防護系統在落石沖擊過程中主要通過各構件耗散落石能量，其中鋼絲繩網是最主要的耗能構件。本文利用ANSYS/LS-DYNA分析了落石沖擊鋼絲繩網過程中的動力響應分析。
ANSYS/LS-DYNA分析的步驟一般為利用ANSYS建立有限元模型，生成K文件，然后提交給LS-DYNA SOLVER進行求解，而后利用ANSYS或者ls prepost進行結果的查看。
一、模型的建立
如下圖所示為我們建立了模型的示意圖。模型主要防護系統和落石組成。防護系統由鋼絲繩、支撐繩、鋼柱組成。模型的建立我們用ANSYS/LS-DYNA的APDL語言編寫而成。鋼絲繩和支撐繩我們采用link60單元簡歷模型，鋼柱采用beam161單元建立模型，落石采用solid164單元建立模型，同時落石采用剛性單元。
二、網格的劃分
因為使用的有限元單元類型很簡單，所以對網格的劃分在此文中不是重點。
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ANSYS/LS-DYNA管道受橫向撞擊分析
該模塊善于使用Lagrange算法進行顯式結構動力分析，同時也有ALE和Euler算法，隱式分析功能，熱分析以及流固耦合分析功能。
本文分析一個簡單的管道撞擊變形的例子，一個直徑為0.8m的圓管，兩端固定，管長為2m、壁厚為0.01m。一個邊長為0.3m的立方體以50m/s的速度撞擊圓管中部。分析撞擊過程。
圓管的材料和立方體的材料都是相同的，樣式模量為2E11pa，切線模量為2E9pa，泊松比0.3，密度為7850kg/m^3，屈服應力為2E8pa。
模型的建立較為簡單，但是在啟動的時候需要勾選LS-DYNA的選項：
設置模型單元為SHELL163和SOLID164單元，管道設置為SHELL單元，立方體設置為SOLID單元，模型如下圖所示：
由于LS-DYNA與ABAQUS一樣，存在PART的概念，因此將上面的立方體和圓管設置為兩個PART，在ANSYS/LS-DYNA中設置PART的方式主要是通過單元號、實常數號和材料號的不同進行區分，如果這三者都相同，則PART號也相同，因此即便是同樣的單元、材料、實常數，如果需要設置兩個PART也需要分開設置。
設置完PART之后，設置上面立方體的初速度，在Initial Velocity中設置PART的初速度，指定Y方向的初速度為-50，這樣初速度設置完成，之后設置邊界條件，在Constraints中將圓管兩端的邊緣固定死。
下一步設置計算時間，計算的時間在Time Controls進行設置，如下圖所示：
此例設置計算時間為0.05s。在計算之前還需要設置輸出項，以及輸出頻率，為了使輸出結果合理但又不至于過大，有必要設置輸出的頻率。
在Output File Types中設置輸出為LS-DYNA，在File Output Freq中設置荷載步輸出數目即可。
展開 ANSYS/LS-DYNA管道受橫向撞擊分析
該模塊善于使用Lagrange算法進行顯式結構動力分析，同時也有ALE和Euler算法，隱式分析功能，熱分析以及流固耦合分析功能。
本文分析一個簡單的管道撞擊變形的例子，一個直徑為0.8m的圓管，兩端固定，管長為2m、壁厚為0.01m。一個邊長為0.3m的立方體以50m/s的速度撞擊圓管中部。分析撞擊過程。
圓管的材料和立方體的材料都是相同的，樣式模量為2E11pa，切線模量為2E9pa，泊松比0.3，密度為7850kg/m^3，屈服應力為2E8pa。
模型的建立較為簡單，但是在啟動的時候需要勾選LS-DYNA的選項：
設置模型單元為SHELL163和SOLID164單元，管道設置為SHELL單元，立方體設置為SOLID單元，模型如下圖所示：
由于LS-DYNA與ABAQUS一樣，存在PART的概念，因此將上面的立方體和圓管設置為兩個PART，在ANSYS/LS-DYNA中設置PART的方式主要是通過單元號、實常數號和材料號的不同進行區分，如果這三者都相同，則PART號也相同，因此即便是同樣的單元、材料、實常數，如果需要設置兩個PART也需要分開設置。
設置完PART之后，設置上面立方體的初速度，在Initial Velocity中設置PART的初速度，指定Y方向的初速度為-50，這樣初速度設置完成，之后設置邊界條件，在Constraints中將圓管兩端的邊緣固定死。
下一步設置計算時間，計算的時間在Time Controls進行設置，如下圖所示：
此例設置計算時間為0.05s。
展開 彈塑性材料桿件撞擊剛性墻面——瞬態分析
節點上指定初始條件,可指定初始位移、速度
瞬態分析控制
關于求解器的計算方法和積分算法讀者可自行根據問題所需進行設置，對比計算結果。
/soluantype,trans ! Perform a transient
analysisnlgeom,on ! 大變形
trnopt,full, , , , ,HHT ! 指定全分析計算方法和HHT時間積分算法
tintp,0.1 ! 積分阻尼指定，默認為0.005
time,80e-6 ! 計算時間
nsub,100,10000,100 ! 計算步設置
outres,all,all ! 結果輸出
solve
finish
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展開 船舶噪聲仿真分析
船舶噪聲來源主要有三個，分別是艙室噪聲、水下輻射噪聲以及自噪聲，分別介紹如下：
01
艙室噪聲
艙室噪聲是由船舶的結構噪聲和空氣噪聲共同引起的。除空氣聲源艙室和鄰近艙室中的艙室噪聲主要由空氣噪聲決定外，其它艙室的艙室噪聲主要由結構噪聲決定。
02
水下輻射噪聲
船舶在海上航行時引起的水下輻射噪聲，主要由機械設備振動產生的水下噪聲、螺旋槳噪聲、螺旋槳脈動壓力作用在艉部結構產生的水下噪聲和水動力噪聲組成。
03
自噪聲
自噪聲是指聲納接收換能器所接收到的其載體產生的噪聲和聲納設備本身產生噪聲的總和。
目前噪聲仿真分析技術已擁有聲振耦合分析功能，適用于仿真計算船體設備的振動引起的聲輻射、水下艦艇的聲輻射、阻尼與隔振等問題，并可以通過合理地優化船舶總體結構與各部件，達到減振降噪的目的。圖中是水下某艦艇聲輻射仿真分析應用示例。
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