| 冰区航行中船体结构冰压力分布特性的离散元分析 |
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| 引用本文： | 刘璐,曹晶,张志刚,季顺迎.冰区航行中船体结构冰压力分布特性的离散元分析[J].船舶力学,2021,25(4):453-461. |
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| 作者姓名： | 刘璐 曹晶 张志刚 季顺迎 |
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| 作者单位： | 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁大连116024;中国船级社上海规范研究所,上海200135 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目;国家重点研发计划重点专项 |
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| 摘 要： | 冰区船舶表面冰压力分布规律是其结构安全预警和冰载荷监测的重要辅助信息.本文采用基于GPU(Graphics Processing Unit)并行和粘结-破碎模型的离散元方法模拟平整冰在不同冰况条件下的破碎过程,进而获得船体结构表面的冰压力分布和大小.在冰压力的计算中,考虑时间上的累积效应,即累积最大值和累积平均值,从多个角度分析了船体结构表面的冰压力危险区域和冰压力分布特性.通过船体结构直行破冰的离散元模拟,分析了船体结构的总体冰载荷和局部冰压力.为验证本文方法在船体结构冰压力分析中的可靠性,根据冰载荷的IACS规范计算了船体结构与大块浮冰自由碰撞过程,对比分析了碰撞点上的冰压力.计算结果表明,离散元计算结果与规范对比误差保持在6.7％～18.1％之间.本文方法为冰区船舶的设计研发提供了可靠的分析手段,其计算结果可为船体结构的冰区航行安全预警和冰载荷监测提供合理的辅助决策信息.
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| 关 键 词： | 船体结构 离散元方法 冰载荷 冰压力 GPU并行计算 |
DEM analysis for the distribution of ice pressure on ship hull during navigating in ice regions |
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| LIU Lu,CAO Jing,ZHANG Zhi-gang,JI Shun-ying.DEM analysis for the distribution of ice pressure on ship hull during navigating in ice regions[J].Journal of Ship Mechanics,2021,25(4):453-461. |
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| Authors: | LIU Lu CAO Jing ZHANG Zhi-gang JI Shun-ying |
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