蜂窝夹层结构防船撞设计和性能研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

船舶碰撞事故是航运安全的一大威胁，不仅会造成严重的经济损失，还会导致人员伤亡和环境污染。

传统的船舶结构设计主要关注强度和刚度，但在抵抗碰撞冲击载荷方面存在不足。

因此，如何提高船舶结构的抗冲击性能，降低碰撞事故的损失，已成为船舶设计领域亟待解决的关键问题。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着船舶碰撞事故的频繁发生以及对船舶安全性能要求的日益提高，国内外学者对于船舶防碰撞结构的研究日益重视，并取得了一系列的研究成果。

1. 国内研究现状

国内学者在蜂窝夹层结构的力学性能和防撞性能方面开展了大量的研究工作。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题主要研究内容包括：
1.蜂窝夹层结构力学性能研究：分析蜂窝夹层结构的组成、分类以及不同芯体材料、面板材料的力学性能，并研究蜂窝夹层结构在不同载荷条件下的失效模式。

2.船舶碰撞数值仿真方法研究：介绍船舶碰撞数值仿真的基本原理、常用软件和方法，包括有限元法、碰撞载荷计算、材料本构模型和失效准则等。

3.蜂窝夹层结构防船撞性能研究：利用数值仿真方法，研究不同参数（如蜂窝芯体尺寸、面板材料、铺层方式等）对蜂窝夹层结构防撞性能的影响规律，分析碰撞角度、碰撞速度等因素对防撞性能的影响，并基于能量吸收评估结构的防撞性能。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值仿真和实验验证相结合的研究方法。

1.理论分析：通过查阅文献资料，了解国内外蜂窝夹层结构防船撞设计和性能研究的最新进展，掌握蜂窝夹层结构力学性能和船舶碰撞的相关理论知识，为数值仿真和实验研究奠定理论基础。

2.数值仿真：利用有限元分析软件建立蜂窝夹层结构的数值模型，模拟船舶碰撞过程，分析不同参数对蜂窝夹层结构防撞性能的影响，并进行参数优化设计。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.考虑船舶碰撞的实际工况，建立更为准确的蜂窝夹层结构防船撞数值仿真模型，并通过实验验证模型的可靠性。

2.系统研究不同参数（如蜂窝芯体尺寸、面板材料、铺层方式、碰撞角度、碰撞速度等）对蜂窝夹层结构防撞性能的影响规律，揭示其力学机理。

3.提出基于优化算法的蜂窝夹层结构防船撞优化设计方法，以获得最佳的结构参数和布局方案，提高结构的抗冲击性能和能量吸收能力。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 刘志勇,孙秦,王自力,等.基于ls-dyna的船舶碰撞仿真研究进展[j].船舶力学,2018,22(11):1416-1430.

[2] 孙丽娜,葛彤,张健.船舶与海洋工程结构碰撞研究进展[j].船舶,2020,32(01):85-96.

[3] 郑建,张延昌.夹层结构船舶碰撞防护研究进展[j].船舶工程,2021,43(05):9-16 33.