苏联的新式破冰船

苏联最近建了一艘新型半潜水破冰船。它使用2万千瓦的动力,在时速15公里时能破3米厚的冰层。它的效力是同样动力的传统破冰船的5倍。在半潜水状态下排水量达到6万吨时,它能破碎5米厚的冰层。而那些依靠自重和冲力的传统破冰船是不能破碎5米厚的冰层的。破冰锯排列在宽阔的甲板上,水平舵和     

国外极地破冰船吊舱推进系统发展研究

不断上升的全球气温导致两级冰层加速消融,南北两级的战略价值也日益凸显。推进系统作为极地破冰船核心装备之一,对于提升破冰船的破冰性能和航行能力至关重要。本文介绍影响破冰船航行的极地环境条件,分析不同国家破冰船的分类及特征,总结破冰船吊舱推进系统的发展及特点,展望吊舱推进系统在破冰船领域的应用前景,为我国新型破冰船推进方案的选取提供思路和参考。     

基于非线性有限元法的船舶冰区破冰数值模拟

应用非线性有限元法进行了破冰船冰区破冰数值模拟。通过比较数值模拟结果和试验结果,对冰体材料模型进行了验证;采用该冰体材料模型,对破冰船以不同航速在不同厚度的层冰中破冰航行时的动态响应进行了数值研究,给出了破冰过程中层冰的变形、冰力的大小以及冰的变形能和动能变化,分析了船速、冰层厚度对破冰阻力的影响。该研究结果对分析破冰船在层冰中破冰时的动态响应特性具有一定的参考价值。     

基于非线性有限元法的船舶冰区破冰数值模拟（英文）

应用非线性有限元法进行了破冰船冰区破冰数值模拟。通过比较数值模拟结果和试验结果,对冰体材料模型进行了验证;采用该冰体材料模型,对破冰船以不同航速在不同厚度的层冰中破冰航行时的动态响应进行了数值研究,给出了破冰过程中层冰的变形、冰力的大小以及冰的变形能和动能变化,分析了船速、冰层厚度对破冰阻力的影响。该研究结果对分析破冰船在层冰中破冰时的动态响应特性具有一定的参考价值。     

破冰船冲破冰层的有限元数值仿真研究

基于＂冲撞式＂破冰法以及有限元仿真法的原理,利用MSC.Patran/Dytran软件进行冰载荷的数值模拟,研究模拟破冰船冲撞冰层的过程中的关键技术,分析确定适合于本文所用的研究方案,对整个破冰过程中冰层的变化过程进行分析,并通过对比不同的冲撞速度、撞击角度以及冰层厚度,研究这些参数的不同对破冰船破冰能力的影响。     

新建极地科学考察破冰船的推进方式

极地科学考察破冰船主要承担执行极地科学考察和部分物资补给运输任务,首要功能是破碎水面冰层、开辟航道。船舶的破冰能力主要取决于船型设计、破冰方法以及推进方案等,其中影响船舶破冰方式和破冰能力的最关键因素是推进方案。在基本确定电力推进的基础上,研究比较不同电力推进方式在破冰船上应用的优缺点,并对新建极地科学考察破冰船的推进系统方案进行介绍。     

冰海勇士——浪式破冰船

浪式破冰船分为两个大类。第一大类是摆动体式浪式破冰船,它由主体船和摆动体两个部分组成,用转轴联接。摆动体是造波机,在船前水的表层上下摆动将机械能转变成波能。该类破冰船排水量在100—1000吨级间,适用于厚80—200厘米的海洋冰的破冰作业。第二大类     

破冰结构与冰载荷相互作用下的破坏模式和损伤机理研究

本文首先利用LS-DYNA建立各向同性粘塑性有限元数值模型,并结合ISO推荐压强-面积理论曲线和相关学者的实验数据,验证数值模型的可靠性。其次,比较两种典型破冰结构的破冰机理和破冰效果,对破冰船在行进方向受到的阻力分别与首部外板倾角和水线面首部夹角的关系做了讨论。最后,分析了普通船舶船首与冰层碰撞时的损伤特点。结果表明：冰刀式破冰结构的破冰作业效率比压溃式更高,而压溃式破冰结构的安全性要比冰刀式更好;船舶与冰排相撞时,船首的易受损部位主要分布在首柱后侧临近区域和两侧船-冰接触区域,其中外板吸能最多,横向骨材吸收撞击时所产生的能量多于纵向骨材。因此,要结合实际航行水域的冰情、船舶功能和主机功率等因素,才能选取合适的破冰结构以达到最好的破冰效果;在破冰船船首设计和建造时,应增加船-冰碰撞区域船首外板的厚度,船首结构尽量采用横骨架式结构。     

不同船艏类型破冰模式差异的数值预报分析

船艏形状是决定破冰船破冰性能的关键要素之一.为了探究不同船艏型线特征对破冰船破冰性能的影响,本文采用常规型近场动力学方法建立了平整冰层的无网格数值模型,提出了一种基于几何数学概念用于解决冰粒子与船体碰撞问题的接触检测算法,最后应用消息传递接口(MPI)并行技术搭建了破冰船破冰过程的数值预报方法,并在FORTRAN语言环境下编写了相关计算程序.基于该仿真程序,分别预报了传统型破冰船艏形状和非传统型破冰船艏形状连续冲破平整冰层的过程,并对传统型破冰船艏的计算结果与试验结果进行了比较,验证了本文所搭建的模型的准确性.对比了两种不同船艏破冰船的破冰模式和破冰载荷特征,分析了两种破冰船艏形状各自的优缺点.本文进行的研究对于破冰船的设计具有一定的工程参考价值.     

现代重工19万载重吨冰级散货船完成船模试验

韩国现代重工（HHI）已完成对19万载重吨冰级散货船的模型试验。该船可在加拿大北极高纬度区域装载货物。该船长310米,宽51米。HHI称,具有破冰能力的船舶能够独自通过17米厚的冰层。船以6节的速度运行．达到最大破冰厚度．其货运量和速度均是现役破冰船的两倍。该设计配备两个环形螺旋桨以增加移动性．加强的船体和特殊形状以促进冰层清理。     

从“Aurora Borealis”号看科考破冰船的设计思路

＂Aurora Borealis＂号是世界上所设计的具有最高破冰能力的重型破冰船,具备连续破碎超过2.5米厚的多年冰和通过最高15米冰脊的能力,可在北极和南极水域全年执行包括科考钻井项目在内的研究任务,而无需其他船舶的支持。该船集破冰船、钻井船、多用途船等多种船型于一体,在设计建造方面＂Aurora Borealis＂号没有先例可循,因此需要开发和制定新的技术概念。设计工作遇到了相当多的挑战,其中之一是如何选择在最大厚度达到2米的实心浮动薄冰环境中进行破冰、航行和定位的推进概念与装置。     

基于流固耦合方法的极地船型破冰性能研究

破冰性能是极地船舶总体性能的重要组成部分,开展极地船舶破冰性能理论研究对极地船舶的船型开发具有重大意义。论文选用带有塑性应变失效准则的弹性断裂失效材料模型模拟平整冰层,采用LS-Dyna流固耦合方法模拟极地船舶在极地无限冰区中连续破冰航行的场景,分析3种不同船型船舶的破冰性能差异。研究结果表明,在平整冰区连续破冰航行过程中,极地船舶所受冰载荷具有高度非线性震荡特征,船首与冰层直接作用区域的应力呈环状分布。直立型首和球鼻型首极地船型主要使冰层发生挤压破坏,而破冰型首极地船型能够有效引导冰层发生下压弯曲破坏,并最大程度地限制冰层的挤压破坏,其破冰性能优于其余两船型。     

北冰洋的潜水运输

千百年来,在北冰洋从事航海运输的人们,为了开发地球北端区域的宏伟事业,一直把主要精力放在设计、建造和操纵能在冰区航运的船舶上,这类具有高强度破冰能力和大马力的运输船确实为北冰洋区域的海运事业作出重大贡献。 但是人们看到,北冰洋的厚冰层毕竟是海洋航道上的“拦路虎”,在正常年岁,阻航时间达六至九个月,即使在盛夏航行季节,北冰洋的航路险情多变,十分复杂,漂浮在海面的那一座座冰山令航海家望而生畏,一不小心就会酿成船毁人亡的惨剧,船长们不得不在冰区微速航行,而其船期必然延长,运输成本增加,有时船公司必须租用破冰船为其运输船开道,租费十分昂     

带破冰功能全回转拖船的设计

为满足拖船在北方港口冬季冰期的持续作业要求,根据冰期的特殊作业环境,设计研发了带破冰功能的全回转拖船。在分析破冰船特点的基础上,将带破冰功能的全回转拖船设计成勺型艏、斜艏柱、大圆角船艉,使拖船同时具备破冰功能,满足冰期港口内的破冰及拖船拖带顶推作业的要求,为维护港口持续稳定的发展保驾护航。     

中国第12次北极科学考察队乘"雪龙2"号从上海启航

7月12日,中国第12次北极科学考察队12日搭乘"雪龙2"号从上海出发,前往北极执行科学考察任务.本次考察是"十四五"期间中国组织开展的首次北极科学考察活动. "雪龙2"号是我国第一艘自主建造的极地科学考察破冰船,也是世界上第一艘双向破冰极地科考船.作为一艘智能化的极地科考船,"雪龙2"号有着多项技术创新:搭载双向破冰技术,可以在1.5 m厚冰层中连续破冰前进,可原地360°自由转动,装备各种国际先进的海洋和考察设备,可执行多样化科学考察任务.     

半潜式航行器运动特性研究

论文研究了半潜式航行器的运动特性,建立了半潜式航行器的运动学模型,并从深度控制和回转航行两个方面对半潜式航行器的运动特性进行半实物仿真。半实物仿真结果表明：前水平舵是影响深度控制的主要因素,并得出前水平舵舵角和深度的对应关系;回转航行研究了航行器的垂直舵角、航速和回转半径的关系,得出了在一定航速下,不同垂直舵角下的回转半径。此研究准确把握了半潜式航行器的运动规律,为半潜式航行器的设计以及精确控制提供了理论基础。     

极地破冰船的破冰技术发展趋势研究

本文对国内和国外目前先进破冰技术和学者们对破冰技术的研究进行归纳和整理,重点介绍新涌现的极地破冰船的破冰技术,并对未来破冰船的发展趋势进行研究,为极地破冰船未来发展的研究方向提供有益参考。     

苏联已完成原子能破冰船的技术设计

苏联科学家和造船设计师已经制出在北极用的装备有原子发动机的破冰船的技术设计,苏联一个造船厂现在准备制造第一艘。使用原子能的破冰船比较普通烧煤或烧石油的破冰船,在航程上可以远九倍到十一倍,马力大半倍。普通破冰船的百分之卅的排水量用以装载几千吨燃料,一画夜耗煤百吨,所以不可能离开海港太久。带原子发动机的破冰船一画夜耗铀不过若干公分,所以它的航行范围事实上是无限的。这种破冰船能够在北极开辟普通破冰船开辟不了的航线。这种新颖的破冰船将拥有44,000匹马力的主要发动机,排水量为16,000吨。船上的贮备够它用一年     

破冰船推进功率与破冰能力的匹配性分析

为探索一套简便快捷用于分析破冰船推进功率与破冰能力匹配性的方法,利用ABS规范对4艘不同等级的破冰船进行最小推进功率计算,并以此为依据开展破冰工况螺旋桨设计.最后考虑船形状、船体参数、螺旋桨推力以及冰的物理性能,基于ЦайЛ.Г半经验破冰厚度公式估算了 4艘破冰船的破冰厚度,对比估算的破冰厚度与实船破冰能力之间的偏差＜30％.研究表明,本文探索的推进功率与破冰能力匹配性分析方法实际可行,可为破冰船设计者提供一定参考.     

日本开启北冰洋航道调查

由于全球变暖导致冰层急剧减少,日本文部科学省将于今夏首次派遣调查小组。综合调查北极的变暖进程及冰层等情况,往返于日欧间的日本船舶今后将有望使用北冰洋新航道。新航道既可减少航行天数及燃料费用,还能避免印度洋上多发的海盗袭击。据俄罗斯的破冰船公司介绍．2010年仅有4艘货轮利用北冰洋航道,2011年猛增至34艘。日本船舶则尚无先例。