冰区船舶碎冰载荷模拟及影响参数分析
Simulation of broken ice load on polar ship and sensitivity study作者机构:江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212100
出 版 物:《舰船科学技术》 (Ship Science and Technology)
年 卷 期:2022年第44卷第3期
页 面:13-20页
学科分类:08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造]
基 金:国家自然科学基金资助项目(51809124,51911530156) 江苏省自然科学基金青年项目(BK20170576)
摘 要:本文采用二维离散元法模拟碎冰与船舶的相互作用。运用海冰粘弹性的Kelvin模型,结合船舶与碎冰的耦合运动,通过Newmark法求解三自由度船舶运动方程,计算船舶航行于碎冰区的碎冰载荷。与相关文献进行对比,验证本文数值模型的可行性。研究海冰不同的弹簧系数、粘性阻尼系数与摩擦系数对碎冰载荷的影响。结果表明:二维离散元数值模拟满足计算要求;相比于粘性阻尼系数,弹簧系数与摩擦系数对碎冰载荷影响更显著。本文的研究可为极地船舶碎冰阻力设计和船模实验提供理论帮助。