破冰船在破冰過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)數(shù)值仿真研究.pdf

1、隨著極地自然資源的開(kāi)發(fā)與極地運(yùn)輸?shù)呐d起，破冰船的研究受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，破冰船在冰區(qū)中航行的特點(diǎn)及其與海冰的相互作用成為研究的熱點(diǎn)。本文通過(guò)對(duì)破冰船破冰過(guò)程的理想化假設(shè)，對(duì)破冰船的破冰運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值仿真，并研究在此過(guò)程中破冰船的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)與破冰性能。
　　本文的工作主要包括以下幾個(gè)方面：
　　1、基于理想化的破冰運(yùn)動(dòng)過(guò)程假設(shè)，詳細(xì)闡述了破冰船的破冰模式及破冰船不同部位與海冰作用的特點(diǎn)，建立了破冰船六自由度的運(yùn)動(dòng)方程；

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　　2、詳細(xì)闡述了破冰船破冰運(yùn)動(dòng)過(guò)程的數(shù)值理論，并建立了破冰運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模型。研究了由不斷重復(fù)的“接觸-擠壓-彎曲破壞”單一過(guò)程組成的完整破冰過(guò)程，確定破冰船與海冰的接觸點(diǎn)位置，計(jì)算破冰船與海冰間的擠壓力，判斷海冰是否發(fā)生彎曲破壞，求解脫落海冰的形狀并更新海冰邊界。
　　3、基于破冰船與海冰相互作用的數(shù)值理論，使用Fortran語(yǔ)言編寫(xiě)相關(guān)程序，對(duì)破冰船的破冰運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行數(shù)值仿真。研究了直行與回轉(zhuǎn)兩種情況下的破冰運(yùn)動(dòng)，得出每