航道碎冰条件下极地船舶冰压力分布特性 |
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引用本文: | 黄家煜,周利,刘仁伟,丁仕风.航道碎冰条件下极地船舶冰压力分布特性[J].中国舰船研究,2024(2):53-61. |
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作者姓名: | 黄家煜 周利 刘仁伟 丁仕风 |
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作者单位: | 1. 江苏科技大学船舶与海洋工程学院;2. 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院 |
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基金项目: | 国家重点研发计划资助项目(2022YFE0107000);;国家自然科学基金面上项目资助(52171259);国家自然科学基金青年科学基金资助项目(52201323); |
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摘 要: | 目的]为研究船舶与碎冰作用过程中船体冰压力的分布情况,对航道碎冰条件下的极地船舶进行数值模拟分析。方法]采用离散元法(DEM)对船舶与碎冰进行建模,假设碎冰是由理想的二维圆盘构成,并考虑海流对碎冰单元的浮力、拖曳力及附加质量的影响;利用MT Uikku号冰水池模型试验结果对数值模型进行验证,对比分析不同航速和冰况对船体区域冰压力的影响。结果]结果显示,当船舶在航道碎冰中运动时,冰载荷主要集中在船首;船首区域的冰压力随冰厚、航速和碎冰密集度的增加而增大,其中冰厚是影响冰压力幅值最大的因素;碎冰区航行船舶的首部区域冰压力影响最大,船首过渡区冰压力影响显著。结论]所提数值分析方法可为极地船舶安全航行和结构设计提供一定的参考。
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关 键 词: | 极地船舶 冰载荷 碎冰 冰压力 离散元法 |
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