张爱锋，刘少康，姚苗苗，甄春博

(大连海事大学 船舶与海洋工程学院，辽宁 大连 116026)

0 引 言

船舶与桥梁作为两类水上结构物，一旦发生碰撞事故，可能造成巨大经济损失，威胁人命安全等极为严重的后果[1]。船桥碰撞是一个低速高能，并伴随着高度非线性产生的极其复杂过程[2]。若采用试验方法研究船桥碰撞情况会耗费大量人力物力，是不现实的，各界学者将有限元仿真技术运用于船桥碰撞力学问题研究，取得了较为满意的结果。

王自力等[3]在分析船舶碰撞问题时，说明采用附加质量法替代流固耦合法来处理周围流体对碰撞作用的可行性，指出附加质量法大大降低计算成本，并可得出较为准确的仿真结果；Z. Q. HU等[4]比较各吨位船舶在2、4、6 m/s 3种船速下船撞力差异，得到撞击船吨位大小对船桥碰撞力具有显著影响；Y. Y. SHA等[5]分析驳船撞击刚性材料、弹性材料、非线性材料3种单桥墩模型的撞击力和船艏撞深的差异，结果表明，桥墩在船桥碰撞过程中的非线性响应及损伤不可忽略，证明选用非线性材料模拟桥墩的仿真结果更为真实可靠；左玉强[6]通过调整船舶内部结构的厚度来改变船舶刚度，得出船舶刚度增加，船桥碰撞力随之增加，而船桥碰撞接触时间降低，通过改变船舶初始航速，船速增加会导致船艏撞深和桥墩损伤面积的增加；宗莉娜等[7]通过分析整个船头、整个球鼻艏、部分球鼻艏正碰刚性墙的3种工况，指出随着碰撞接触面积增大，撞击力峰值上升，但接触时间下降；……