朱 凌，蔡 伟，史诗韵，郭开岭，高军营

（1.高性能船舶技术教育部重点实验室（武汉理工大学），武汉430063；2.武汉理工大学交通学院船舶、海洋与结构工程系，武汉430063；3.高新船舶与深海开发装备协同创新中心，武汉430063；4.上海理工大学机械工程学院，上海200093）

0 引 言

船舶与海洋工程装备在海上营运与作业过程中经常会遭受到重复动载荷作用，如浮冰冲击、直升机降落、平台供应船停靠等碰撞载荷，以及砰击、舱室内爆等脉冲载荷，这些反复动载荷会使结构出现累积损伤，最终导致结构失效破坏，给船舶与海洋工程结构安全带来严重的威胁和极大的挑战。尤其是极地船舶与海洋平台在营运过程中不可避免地会遭受到浮冰的反复碰撞，反复碰撞载荷下产生的累积塑性变形将严重影响极地装备的工作性能和安全性能，如图1 所示。因此，对于极地船舶与海洋工程结构，针对其在反复碰撞载荷下船体结构塑性动态响应研究显得尤为重要。

早在1973年Jones[1]就关注到波浪砰击载荷具有重复特性，在工程实际中发现，船体外板在反复砰击载荷作用下产生的塑性变形会不断累积增加。针对反复砰击载荷船体结构响应这一工程问题，Shen 和Jones[2]基于刚塑性理论方法开展了梁、圆板和方板在反复动载下的结构响应研究。1990 年，Zhu[3]最早关注船舶结构反复碰撞问题，对船体板受质量块反复碰撞的问题进行了理论、试验和数值研究，提出了船体板在反复碰撞载荷下的刚塑性理论计算模型，并开发了基于有限差分法的弹塑性计算程序，较好地预测了反复碰撞载荷下船体板的动态响应。……