破冰船在层冰中运动的数值模拟方法

摘要：

为研究破冰船在层冰中运动的特点与海冰的破坏方式,该文建立了包含冰载荷、敞水阻力、螺旋桨推力与舵力的六自由度动力学方程.考虑海冰的弹性弯曲对破冰力的影响,引入海冰的二次断裂与动态弯曲破坏准则,提出了更加精确、完善的船-冰动态接触模型.在此基础上,对瑞典破冰船Tor VikingⅡ在层冰中的直航与回转运动进行了数值模拟,并与全尺寸试验数据对比,验证了数值模拟结果的合理性.结果表明:模拟运动轨迹与真实运动轨迹相符,最大回转直径的相对误差仅为3.32％,因此本文建立的数值模拟方法能够真实地模拟破冰船在层冰中的运动.

关键词：破冰船、破冰运动、数值模拟、冰载荷、海冰断裂

所属期刊栏目：36

分类号：U674.21;U661.31+1

资助基金：国家重点研发计划战略性国际科技创新合作重点专项项目2016YFE0202700

在线出版日期：2019-02-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：227-237