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。     

冰区的船舶模型试验

涉及冰区船舶模型试验的技术发展水平时,不仅要对船舶模型和冰层厚度进行测量,还要考虑冰层的其它因素,比如冰层抗撞击程度(弯曲度或者抗碎强度),断裂韧度,弹性模数,以及人们关注的其它问题.     

航行气垫船激励均匀水深浮冰层位移响应的数值模拟

在均匀水深条件下,基于ALE算法对匀速航行气垫船激励浮冰层的位移响应问题进行数值模拟。计算不同气垫船速度和河道岸壁宽度条件下的冰层位移响应,获得对应于冰层最大垂向位移变形情况下的气垫船临界速度。计算结果与理论解和试验结果符合良好,验证计算方法的有效性。计算结果表明:在临界速度时冰层下陷位移达到最大,而河道岸壁的存在将会使临界速度减小。     

航行气垫船激励均匀水深浮冰层位移响应的数值模拟

在均匀水深条件下,基于 ALE算法对匀速航行气垫船激励浮冰层的位移响应问题进行数值模拟。计算不同气垫船速度和河道岸壁宽度条件下的冰层位移响应,获得对应于冰层最大垂向位移变形情况下的气垫船临界速度。计算结果与理论解和试验结果符合良好,验证计算方法的有效性。计算结果表明：在临界速度时冰层下陷位移达到最大,而河道岸壁的存在将会使临界速度减小。     

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     

半圆形构件冰力和冰温度膨胀力的试验研究

半圆形构件是港口工程中新型构件，通过冰力模型试验，研究了作用在构件上的水平冰力和竖向冰力，试验工况包括不同水溶和不同冰速，论述了构件内部存水冻结的可能性，分析了冰层温度场，采用层合板理论对冰层做了热弹性有限元的分析和计算，给出了冰层宽度最大的第一层冰的温度膨胀力，最后对于这种新型构件在渤海湾一带港口工程中的适用性提出了看法。     

海豹“木乃尹”之谜

威德尔海豹、食蟹海豹和罗斯海豹是南极的特有品种。以前,南极探险家感到奇怪:海豹在冰层下度过漫长的严冬,在厚厚的冰层下,氧气缺乏,威德尔海豹是怎样生存的呢?后来,经过不断的观察,才发现它的血液里贮存的氧气比人类要高五倍,它能潜水深达六百米停留一个钟头之久。而且它有十分尖利的门牙,利用它把冰层钻开一个冰洞,作为呼吸孔。探险家对另一种现象却迷惑不解:在离     

冰层对混凝土面板堆石坝的影响

为研究水库结冰对混凝土面板堆石坝的影响,本文选取正常蓄水位、死水位和中间水位三种蓄水位进行模拟分析,表明随水位下降,冰层位移对坝踵处面板的影响呈现逐渐增大的趋势,但面板混凝土的抗拉强度全周期都大于面板应力;冰层作用位置处若冰层位移大于0.070m,则面板的最大主应力大于面板混凝土的极限抗拉强度。     

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。     

南极有个神秘的东方湖

伴随着人类南极探险的步伐。冰天雪地中的奇光异彩令人叹为观止。坚硬似铁的冰层严严实实地封盖着大自然造化之谜。沉默了一个又一个世纪。不管人类的目光能否如钻般地探入。难道万倾碧波真在厚实如地的冰层下荡漾吗？     

平整冰层中海工结构冰载荷研究方法综述

海工结构与平整冰层作用时,海冰的物理力学特性和冰层的失效模式会严重影响结构冰载荷的大小。首先,简要介绍海冰的物理力学特性,简述平整冰层与海工结构作用的物理过程;然后,从公式估算方法、试验测量方法和数值计算方法这3个方面对平整冰层中海工结构冰载荷的研究进展进行梳理。通过讨论公式估算方法的优缺点和适用性、试验测量方法研究的重难点以及数值计算方法的发展趋势,发现模型试验测量方法是有效的结构冰载荷研究手段。所做工作给出了海工结构冰载荷的研究趋势和面临的问题,可为领域学者的研究提供一定的参考。     

半潜式破冰船

苏联工程师瓦迪坶·皮库尔新设计的破冰船。他声称新型的破冰船将使目前的原子能破冰船远远落后。新设计的排水量为一万吨的半潜式破冰船,可以在水面上航行,也可以半潜式航行。它以特別加强的船壳结构和“梳子”式的破冰设备来破冰。在冰层相当厚的情况下,它可先潜入一个预定的深度,然后很快地排出压载水,使船体快速往上浮,从下面往上顶。把冰层顶破。它的破冰能力将比目前的破冰船提高许多,可破碎厚达五米的冰层。     

科技动态

两栖式航道冰层铣碎机高纬度地带的一些海港,每年要碰上4个月乃至半年以上的冰封期,如要航运,至今唯一的办法就是动用破冰船在前面开辟航道,但这代价较大,且又费时。最近,俄罗斯联邦共和国戈罗捷茨市船舶修造厂。在-CM型履带式铲雪机的基础上研制-107型航道冰层铣碎机。铣碎机的外表,在陆地上象履带式装甲     

利用冰川发电

格陵兰岛上的冰层的水量,几乎等于全世界河流和内陆湖总蓄水量的20倍。虽然在一年的绝大部份时间里,这些水总处于结冰状态,但每年夏季还是有不少冰层融化,形成激流,流入附近的低洼地区。科学家们正在研究开发这个能源及用其发电的可能性。这个项目要求在安装水轮机的地方利用或建造天然的和人工的水库,并修建一个由渠和渡槽组成的网络以将融化的冰水引入水库,按需要量导入水轮机。要是夏季融冰的     

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。     

极地水域船舶航行安全规则(Polar Code)

正[背景]受全球变暖的影响,每10年极地的冰层就会减少3%。按照这样的速度,未来不久,这些冰层就将完全消失,通往极地的航路也将自然打通,雪藏资料显露,极地海域也将逐渐告别静寂。然而,极地气候的恶劣和环境的脆弱,对该地区近乎空白的船舶航行管理提出了更高的要求,《极地水域船舶航     

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。     

中国北方沿海冬季严重冰灾危害及应对措施浅谈

2009年冬季以来,由于持续受强冷空气和寒潮天气影响,我国北部沿海地区气温迅速下降,渤海、黄海北部及山东沿海出现大面积海水结冰现象,部分海域冰层厚度达40cm以上,渤海出现近30年同期最为严重的海冰灾害。此次海冰来势凶猛,主要具备四大特征：一是发生时间早,二是分布范围广,三是冰层厚度大,四是影响程度严重。     

无拖船协助时船舶自靠冰冻港口码头操纵

<正>0引言一直以来,我国北方冬季的海面被冰层覆盖,绵延几十海里,只有被船舶挤开的几条冰道依稀可见,但很快又被封冻(见图1)。从贴近船舶处可以看到被船舶挤碎的冰块,也可听到海冰撞击船舶的声音;港池内由于水流缓慢,冰层更厚,目测冰厚达30~40 cm,见图2。     

冰级油船发展及市场需求概况

冰级油船。是能够在冰区水域航行的油船，主要航行于波罗的海和北冰洋海域。考虑到航行环境。冰级油船的结构性能和船体坚固性要优于普通油船。同时，由于冰级油船对动力要求较高，燃料舱结构与普通油船也有显著区别。按照劳氏船级社的分类，能够在0．8米厚冰层中行驶的冰级油船为“1A”级。能够在1米以上冰层中行驶的为“1A^＊”级。这两种油船通常称为高规格结构加强型冰级油船。[第一段]