کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8066038 1520699 2014 17 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Numerical simulation and analytical modeling of pile-supported structures subjected to ship collisions including soil-structure interaction
ترجمه فارسی عنوان
شبیه سازی عددی و مدل سازی تحلیلی از سازه های پشتیبانی شده از شمع تحت برخورد کشتی، از جمله تعامل ساختار خاک
کلمات کلیدی
شبیه سازی عددی، ساختار حمایت شده با شمع، تعامل خاک، مدل تحلیلی،
ترجمه چکیده
بسیاری از سازه های محافظت شده با شمع توسط تحلیل های تجربی و استاتیک برای مقاومت در برابر بارگذاری ضربه کشتی طراحی شده اند. مطالعات محدود انجام شده برای نشان دادن حالت های شکست و روند تعامل پویا از سازه های پشتیبانی شده توسط شمع در معرض برخورد کشتی است. برای روشن شدن این مسائل، مدل های عناصر محدود با وضوح بالا از تعاملات کشتی-سازه-خاک در این مقاله توسعه یافته است. چندین مساله مدل سازی (به عنوان مثال، مدل مواد، مرز مصنوعی و شروع اولیه تنش) در اینجا برای تضمین عقلانیت مدل های عددی مورد بحث قرار می گیرند. شبیه سازی های عددی نشان می دهد که پلت فرم و اتصال سیستم حفاظتی باید به دقت طراحی شوند تا از آسیب شکننده آنها جلوگیری شود، علاوه بر ارائه انبوه به انبساط. چهار مرحله تعامل (به عنوان مثال، تماس اولیه، بارگیری با سرعت تقریبی، تخلیه و ارتعاش رایگان) به طور کامل برای شکست کلی انعطاف پذیری ساختارهای پشتیبانی شده توسط پوسته مشخص شده است. برای کارآمد پیش بینی پاسخ های ناشی از برخورد، یک مدل تحلیلی با دو درجه آزادی بر اساس مشاهدات شبیه سازی با وضوح بالا پیشنهاد شده است. روش های تعیین جرم معادل و رابطه ی نیروی - تغییر شکل درگیر در مدل تحلیلی به تفصیل مورد بحث قرار گرفته است. پاسخهای پویای حاصل از مدل تحلیلی با نتایج با وضوح با رزولوشن بالا مقایسه شده است. یافته شده است که مدل ساده پیشنهاد شده منطقی و کارآمد است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی دریا (اقیانوس)
پیش نمایش مقاله
شبیه سازی عددی و مدل سازی تحلیلی از سازه های پشتیبانی شده از شمع تحت برخورد کشتی، از جمله تعامل ساختار خاک
چکیده انگلیسی
Most of the pile-supported protection structures were designed by empirical and static analyses to resist ship impact loading. Limited studies were carried out to reveal the failure modes and the dynamic interaction process of the pile-supported structures subjected to ship collisions. To clarify these issues, high-resolution finite element models of the ship-structure-soil interactions are developed in this paper. Several modeling issues (e.g., material model, artificial boundary and stress initialization) are discussed herein to ensure the rationality of the numerical models. Numerical simulations indicate that the platform and the connection of the protective system should be carefully designed to prevent their brittle failure besides providing the piles with enough ductility. Four interaction phases (i.e., initial contact, loading with approximate velocities, unloading and free vibration) are clearly identified for the overall flexural failure of the pile-supported structures. To efficiently predict the collision-induced responses, an analytical model with two-degree-of-freedom is proposed based on the high-resolution simulation observations. Methods of determining the equivalent mass and the force-deformation relationship involved in the analytical model are discussed in detail. The dynamic responses obtained from the analytical model are compared with the high-resolution FE results. It is found that the proposed simplified model is reasonable and efficient.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Ocean Engineering - Volume 91, 15 November 2014, Pages 11-27
نویسندگان
, ,