基于廣義接觸模型的離散元方法及其對船體冰載荷的分析

作者：孔帥,季順迎

摘要：冰載荷是影響船舶結構安全的主要環境載荷,因而確定破冰船的冰載荷特征可用于船體結構設計及船舶安全預警分析。海冰作為典型的脆性材料,可采用單元間具有黏結失效效應的離散元方法模擬其破碎行為。為有效地模擬海冰破碎的漸進過程,采用由局部黏結點組成黏結單元的廣義接觸模型。為分析該模型中直接決定黏結單元失效的強度參數的影響,采用海冰單軸壓縮和三點彎曲試驗數值模擬進行分析。通過模型試驗確定了失效模型中法向黏結強度、切向黏結強度和Mohr-Coulomb準則中的接觸摩擦系數的影響。將該數值模型應用于極地科學考察船“雪龍號”的平整冰區冰載荷分析中,并與船舶整體冰阻力經驗公式進行了對比驗證。

發文機構：大連理工大學工業裝備結構分析國家重點實驗室

關鍵詞：廣義接觸模型冰阻力船舶結構離散元方法generalized contact modelice resistanceship structurediscrete element method

分類號： O343.3[理學—固體力學][理學—力學]P751