刘俊峰，胡志强

1上海交通大学海洋工程国家重点实验室，上海200240

2高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海200240

船舶碰撞机理三维解析法实现及恢复系数研究

刘俊峰1，2，胡志强1，2

1上海交通大学海洋工程国家重点实验室，上海200240

2高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海200240

［目的］采用解析方法分析船舶碰撞动力特性较为快速和准确，其中外部动力学分析十分重要。［方法］为此，运用MATLAB程序实现船舶碰撞外部机理三维简化解析方法，计算两艘船舶碰撞的动能损失，并与二维解析方法的计算结果进行比对。在实现船舶碰撞动能损失快速计算解析方法的基础上，讨论碰撞高度、角度和位置对动能损失的影响。此外，还研究碰撞场景对保守恢复系数的影响和保守恢复系数对动能损失的影响。［结果］结果表明：三维解析方法得到的动能损失小于二维解析方法，碰撞高度对于动能损失有明显的影响；简化解析方法中，对于碰撞角度大于90°的场景，恢复系数简单地取0并不安全。［结论］在今后的外部动力学分析中，为了使动能损失的计算值更加准确，可以使用三维解析方法代替二维解析方法。

船舶碰撞；外部动力学；三维解析法；能量耗散；恢复系数

0 引 言

船舶碰撞是一个高度非线性过程，为分析其碰撞过程，碰撞机理常被分为外部动力学和内部动力学两个独立的过程来开展研究［1］。外部动力学主要利用刚体运动理论，分析撞击船和被撞船的运动姿态，以及碰撞过程中的能量损耗。……