1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1目的：

海洋结构物运营过程中不免遭受砰击载荷，造成结构的严重损伤，因此砰击载荷下结构物的设计方法已成为海洋结构物设计中不可或缺的重要部分。由于砰击问题在海洋工程中具有实际意义，流体的动力冲击或结构的砰击问题已经受到了广泛的研究。从设计的角度看，有必要了解结构在砰击过程中所受的载荷以及砰击发生后结构的动态响应。

近年来，由于经济、战术等原因，速度已成为船舶运行中越来越重要的因素。而在恶劣天气下试图保持高速行驶时，船舶必然会遭受海面波浪对船首、船底或其它部位的冲击力（又称砰击）。这种冲击力很容易损坏船体的局部结构或导致整个船舶发生振动。目前，对于船首的砰击问题研究一般将船首简化为具有不同底部斜升角的二维楔形体，然后提出载荷随底部斜升角变化的公式。对于楔形体而言，当底部斜升角为零时，楔形体变为平板，而楔形体的载荷公式中当斜升角为零时载荷无限大，这对平板在砰击时的载荷预报显然是不合理的，而对于平板结构在砰击载荷下还没有明确的经验设计公式。平板广泛用于船舶、海洋平台等结构中，是舰船和海洋工程装备中最主要的结构之一。而平板在较强的砰击载荷作用下不免产生塑性变形甚至发生破损。因此，砰击载荷作用下的平板塑性动力响应的研究，无论是在理论方面还是工程应用方面都具有很重要的意义。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容：

本课题通过试验和有限元数值计算方法，研究海洋结构物的基础构件—平板结构在砰击载荷下的设计方法，本次毕业设计针对船体平板设计系列的砰击加载试验，将四周固支的平板从不同的高度自由下落，得到作用在平板上的砰击载荷随下落高度的变化曲线，以及结构塑性动力响应随载荷变化曲线。最后应用有限元软件abaqus分析砰击载荷作用下结构的塑性动力响应，并与实验结果对比，验证有限元分析方法的正确性。

如果时间和条件允许，增加有限元软件模拟砰击环境下载荷随时间变化的历程曲线，并完成实验结果与经验公式对比的工作。

3. 研究计划与安排

第4－5周： 阅读平板砰击实验的相关文献，制定平板砰击的实验设计方案，并且掌握相关的实验方法及数据测量等技能。根据实验设计方案准备实验设备以及不同厚度的平板结构，为开展平板砰击实验做准备。

第6－8周：开展船体平板砰击实验，记录并分析相同厚度的平板砰击时冲击载荷随下落高度变化的曲线，以及相应平板结构的塑性动力响应随载荷的变化曲线。

第9－10周：利用有限元仿真软件abaqus研究砰击环境下结构的塑性动力响应，并对数值仿真结果进行统计分析，与实验结果进行对比。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] jones n. dynamicinelastic response of strain rate sensitive ductile plates due to large impact,dynamic pressure and explosive loadings[j]. international journal of impactengineering, 2014, 74: 3-15.

[2] greenspon j e. sea tests ofthe uscgc unimak (part3)[j]. dtmb report, 1956, 978.

[3] jones n. slammingdamage[r]. 1972.