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基于流固耦合方法的船舶破冰阻力參數敏感性研究
劉為民; 涂勛程; 谷家揚; 陶延武; 張忠宇 江蘇科技大學船舶與海洋工程學院; 江蘇鎮江212003; 重慶前衛科技集團有限公司; 重慶401121; 江蘇科技大學海洋裝備研究院; 江蘇鎮江212003
關鍵詞：流固耦合 破冰阻力 參數敏感性分析
摘要：本文基于帶有塑性應變失效準則的彈性斷裂失效模型建立平整冰有限元模型,采用LS-Dyna流固耦合方法對船舶在平整冰條件下航行的冰載荷開展了數值模擬,選取航速和平整冰厚度作為敏感性參數,分析了參數變化對破冰阻力的影響。研究發現:各方向上的冰載荷在時域上均存在一定的周期性,冰層在船艏撞擊和浮力作用下,通常以多種破壞模式的混合方式同時出現;船舶在平整冰環境下的破冰阻力隨航速和冰厚的提高基本呈線性增加的趨勢,不同航速及冰厚條件下的破冰阻力數值計算結果與Lindqvist經驗值的誤差分別在-7.5%~13.1%和-10.8%~19.4%范圍內,采用LS-Dyna流固耦合方法對船舶破冰阻力進行預報具有較高精度。
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