1. 研究目的与意义（文献综述）

随着人们对海洋矿藏资源与空间资源的进一步深入开发，海上大型浮体受到国际海洋工程界越来越多的关注。海上大型浮体是一个大型海洋工程结构物，可以用于开发海洋空间等。例如，使用大型浮体可以将机场或者污染、噪声严重的工厂转移到海上，改善陆地居民的生活环境，节约陆地空间资源。

由于大型浮体所处的海洋环境非常恶劣，在它们所处的海域经常会有作业的船舶，所以大型浮体碰撞事故时有发生，碰撞事故往往会造成大型浮体及船舶的结构严重受损、海洋环境污染、人员伤亡等严重后果，给国家、社会、企业造成巨大的损失。因此无论是从安全上、经济上，还是从环境保护上来看，开展海上大型浮体的碰撞研究以及防撞结构的研究具有极大的现实意义。

船舶与海上大型浮体的碰撞研究属于船舶碰撞问题的范畴。船舶碰撞是一个非常复杂的非线性动态响应过程，持续时间非常短，一般为两秒左右。碰撞过程存在着大量的非线性问题，如材料非线性、几何非线性和边界条件非线性等。碰撞区域的构件一般都很快超越弹性阶段进入塑性阶段，并可能出现撕裂、屈曲等各种形式的破坏或失效。而且船舶与海上大型浮体的碰撞发生在海洋环境中，因此属于典型的流固耦合问题，存在着船舶、大型浮体与周围流场相互耦合、相互干扰的问题。国内外学者对船舶碰撞问题的研究一般分为内部机理研究和外部机理研究，内部机理研究主要求解结构在碰撞区域损伤变形和碰撞载荷之间复杂的非线性关系，而外部机理主要研究碰撞后船舶刚体的运动等。由于碰撞区的变形损伤程度与船舶安全性有直接关系，因此国内外学者历来都非常重视内部碰撞力学的研究。研究碰撞的内部机理的主要方法有统计分析法、试验法、简化解析法和有限元法。采用有限元方法研究船舶碰撞问题是目前最常用、最广泛、最有效的手段。非线性有限元法十分可靠有效，它利用有限元处理结构变形，拥有更高的计算精度。目前， ansys/ls-dyna 、 abaqus 、 msc/dytran 和 marc 等非线性有限元软件得以成功开发，可利用这些软件真实模拟船舶碰撞的瞬时历程，分析船舶碰撞问题。

2. 研究的基本内容与方案

（1）基本内容：

1、经过调研，查阅相关文献和非线性有限元理论的学习，分析任务书，明确任务书要求内容，确定技术路线，撰写开题报告；

2、完成有关船舶设计、计算或船舶仿真等方面的英文翻译，英文字符不少于20000或者汉字不少于5000字；

3. 研究计划与安排

第1周：调研、查资料和文献，进行英文翻译，撰写开题报告；

第2周：学习非线性有限元的理论，进行英文翻译，上传开题报告；

第3-4周：学习使用相应仿真计算软件；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]胡永利.海洋平台结构碰撞分析及安全性研究[d].哈尔滨工程大学,2012.

[2]龚顺风，金伟良，王全增.海上固定平台受损构件的修理与评估[j]. 中国海洋平台，2001,16(2):37-41.

[3]梁文娟.船舶碰撞的三维分析[j],交通部上海船舶运输科学研究所学报,1986,第1期80-93.