破冰船冰載荷計算及數(shù)值模擬.pdf

1、南北兩極蘊藏著豐富的自然資源，是未來重要的能量和資源基地。且南北兩極蘊含著十分巨大的軍事、經(jīng)濟、政治利益，探索和開發(fā)南北兩極具有重要的戰(zhàn)略意義。我國的海洋面積十分廣闊，每當冬季來臨，海面都有不同程度的海冰生成。破冰船的研究對我國的戰(zhàn)略和經(jīng)濟發(fā)展有著十分重要的意義。對于破冰船的研究來說，首當其沖就是冰載荷的研究。
　　本文對海冰的各項物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)進行了研究，總結(jié)了近年來冰載荷的確定方法，分別是理論研究和數(shù)值模擬方法、經(jīng)驗公式法

2、、試驗法，并對比了幾種方法的優(yōu)缺點。
　　本文對冰載荷進行了理論計算，在計算過程中將冰層視為作用在彈性地基上的半無限彈性板，冰的破壞分為三個階段，分別是冰的壓碎、冰的徑向破壞和冰的環(huán)向破壞。冰的壓碎是由于海冰內(nèi)部應(yīng)力達到其單軸抗壓強度，冰的徑向破壞和冰的環(huán)向破壞是由于海冰內(nèi)部應(yīng)力達到彎曲強度。
　　利用LS-DYNA軟件對破冰過程進行了數(shù)值模擬。輸出了典型破冰時刻的應(yīng)力應(yīng)變圖和冰載荷時程曲線圖，分析了冰載荷隨時間的變化趨勢。