19789.海冰彎曲破壞的數(shù)值模擬方法研究

1、海冰彎曲破壞的數(shù)值模擬方法研究MethodologyResearchontheNumericalSimulationoftheBendingFailureofSeaIce專業(yè)：船舶與海洋工程研究生：馬健鈞指導(dǎo)老師：黃焱副教授天津大學(xué)建筑工程學(xué)院2013年11月中文摘要在我國渤海海域，由于冬季海冰的作用，許多海上平臺以及其他結(jié)構(gòu)物均在潮差段安裝了錐體抗冰結(jié)構(gòu)。這是由于現(xiàn)有的許多研究成果表明冰排在錐形結(jié)構(gòu)前發(fā)生的彎曲破壞所產(chǎn)生的冰力遠(yuǎn)小于對

2、直立結(jié)構(gòu)擠壓破壞時所產(chǎn)生的冰力?；诖耍瑢τ诤１膹澢茐倪M(jìn)程的研究已經(jīng)稱為冰工程界的一項重要課題。當(dāng)下，對于海冰彎曲破壞的研究方法主要包括現(xiàn)場試驗，室內(nèi)模型試驗以及數(shù)值模擬。而隨著計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)值模擬已經(jīng)成為了這一領(lǐng)域的一種重要的輔助研究方法。但合理有效的數(shù)值模擬方法的研究目前還處于探索階段。在本文即通過理論分析與數(shù)值計算的方法對海冰彎曲破壞數(shù)值模擬方法進(jìn)行了有益的探索，主要開展的工作有：（1）、根據(jù)海冰的物理力學(xué)性質(zhì)，對現(xiàn)

3、有的海冰本構(gòu)模型和破壞準(zhǔn)則進(jìn)行研究，探討適合于海冰彎曲應(yīng)力狀態(tài)下的本構(gòu)模型和破壞準(zhǔn)則；（2）、在LSDYNA中模擬圓環(huán)形冰排彎曲破壞的過程以及冰排與錐體結(jié)構(gòu)相互作用的進(jìn)程，提出了一種一般性的對海冰破壞準(zhǔn)則的技術(shù)思路。（3）、通過所提出的技術(shù)思路對基于三軸壓縮試驗的Derradji破壞準(zhǔn)則進(jìn)行了修正，使其能夠適用于海冰的彎曲破壞。通過本文的研究表明，由于海冰的彎曲破壞過程的復(fù)雜性，現(xiàn)有的數(shù)值模擬成果還有待進(jìn)一步的深入探索。本文中所提出的對