破冰船冰載荷計(jì)算及數(shù)值模擬.pdf

1、南北兩極蘊(yùn)藏著豐富的自然資源，是未來(lái)重要的能量和資源基地。且南北兩極蘊(yùn)含著十分巨大的軍事、經(jīng)濟(jì)、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(guó)的海洋面積十分廣闊，每當(dāng)冬季來(lái)臨，海面都有不同程度的海冰生成。破冰船的研究對(duì)我國(guó)的戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著十分重要的意義。對(duì)于破冰船的研究來(lái)說，首當(dāng)其沖就是冰載荷的研究。
　　本文對(duì)海冰的各項(xiàng)物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究，總結(jié)了近年來(lái)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(yàn)公式法

2、、試驗(yàn)法，并對(duì)比了幾種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　本文對(duì)冰載荷進(jìn)行了理論計(jì)算，在計(jì)算過程中將冰層視為作用在彈性地基上的半無(wú)限彈性板，冰的破壞分為三個(gè)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(dá)到其單軸抗壓強(qiáng)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(dá)到彎曲強(qiáng)度。
　　利用LS-DYNA軟件對(duì)破冰過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。輸出了典型破冰時(shí)刻的應(yīng)力應(yīng)變圖和冰載荷時(shí)程曲線圖，分析了冰載荷隨時(shí)間的變化趨勢(shì)。