船舶撞击航标桩防护分析：ABAQUS有限元模拟

"内河单柱式航标防撞有限元动力分析 (2010年)" 本文详细探讨了内河单柱式航标在遭受船舶撞击时的防护措施及其动力响应，采用ABAQUS非线性有限元软件进行了深入的分析。研究中，作者王玉等人针对三种不同情况进行了比较：无防撞设施、配备钢飘护舷的防撞设施以及钢管防护架的防撞设施。通过对应力、位移和加速度响应时程曲线的对比分析，他们发现钢飘护舷在防止航标桩损坏方面表现最优。 论文指出，随着我国水运交通的发展，船舶大型化趋势明显，但同时也增加了航标被撞击的风险。由于天气、人为因素等可能导致的船舶误操作，航标桩和船舶都可能受到损害。现有的船舶撞击研究主要集中在船舶与桥墩、靠船桩的碰撞，而试验研究和简化解析法等传统方法存在局限性，尤其是对于碰撞过程中的动态响应和非线性效应考虑不足。 文章介绍了多种船桥碰撞的研究方法，如试验研究、简化解析法、经验公式法和数值模拟。尽管试验研究能提供准确数据，但成本高昂。而现有的碰撞计算公式往往基于准静态分析，无法全面考虑碰撞时的实际动力学特性，特别是防撞设施的效果评估。 借助ABAQUS的有限元动力分析，研究者能够更精确地模拟船舶撞击航标桩的全过程，考虑材料的应变率效应和局部非线性现象。通过数值模拟，他们发现钢飘护舷在减少航标桩应力、位移和加速度响应方面具有显著优势，从而推荐其作为有效的防撞解决方案。 此外，论文还提出了设计和使用防撞设施时应注意的问题，并给出了相应的建议，旨在为未来的航标防撞设计和应用提供理论指导。该研究对于提升内河水运安全，减少因船舶撞击造成的经济损失具有积极的意义。