层冰作用下直立圆柱结构冰载荷研究

作     者：余朝歌 田于逵 刚旭皓 孔帅 季少鹏 王迎晖 YU Chao-ge;TIAN Yu-kui;GANG Xu-hao;KONG Shuai;JI Shao-peng;WANG Ying-hui

作者机构：中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 

出 版 物：《船舶力学》 (Journal of Ship Mechanics)

年 卷 期：2024年第28卷第2期

页      面：169-178页

核心收录：

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：国家自然科学基金重大项目(52192690 52192694) 

主　　题：层冰 直立结构 冰载荷 模型试验 黏聚单元模型 

摘      要：层冰是冰区海工结构作业时遭遇的主要冰况之一,直立结构是海工结构的常见构型,因此,开展层冰作用下直立结构冰载荷研究对海工结构抗冰强化设计和安全评估具有重要意义。本文首先对层冰与直立结构作用过程进行概括分析。然后开展直立圆柱结构冰载荷的机理性试验,研究层冰的失效行为以及结构冰载荷的特征。最后基于黏聚单元模型和海冰软化本构开发层冰与结构作用模拟的数值仿真模型,对层冰的裂纹扩展和破碎过程进行模拟,同时利用试验数据对数值仿真模型的正确性进行验证。本研究工作可为结构冰载荷的数值和试验研究奠定重要基础,为冰区海工结构的设计建造提供技术参考。