應(yīng)用可視化技術(shù)研究近海建筑物前海冰堆積過程.pdf

1、對(duì)海冰的斷裂、重疊和堆積問題研究是海冰數(shù)值模擬和預(yù)測、近海結(jié)構(gòu)海冰設(shè)計(jì)參數(shù)可靠性分析的重要內(nèi)容.由于渤海海冰以動(dòng)力特征為主,在一定條件下,大面積的浮冰在風(fēng)和流等諸海洋動(dòng)力因素的作用下會(huì)在建筑物前發(fā)生斷裂、重疊和堆積.該文根據(jù)渤海海冰的特點(diǎn),研究了近岸海冰冰層在海洋動(dòng)力因素作用下在斜坡式和半圓型防波堤前的斷裂、重疊和堆積問題,并對(duì)海冰的堆積過程進(jìn)行了可視化仿真.該文假定海冰為粘彈性體,基于海冰滿足牛頓定律的動(dòng)力學(xué)方程,在Hopkins的多

2、邊塊體運(yùn)動(dòng)數(shù)值模擬基礎(chǔ)上,依據(jù)海冰堆積經(jīng)歷了冰排運(yùn)動(dòng)、變形及斷裂,斷裂后形成一散體系統(tǒng)的特點(diǎn),對(duì)冰排進(jìn)行隨機(jī)離散,利用離散元方法來模擬海冰的堆積過程,并確定合理的初始條件和邊界條件,建立了海冰在斜坡式和半圓型結(jié)構(gòu)物前堆積的數(shù)值模型.考慮到海冰爬升堆積過程需要很多幾何參數(shù)和材質(zhì)參數(shù),并且數(shù)值模擬的輸出結(jié)果包括海冰破碎后離散塊體的位置坐標(biāo),整理這些數(shù)據(jù)既繁瑣也不直觀.為了優(yōu)化程序,該文采用了可視化技術(shù).即利用VC++的面向?qū)ο笮再|(zhì)和Open

3、GL在圖形處理方面的優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)文化的可視化生成,并且可以利用數(shù)值模擬地輸出結(jié)果實(shí)現(xiàn)海冰堆積過程的可視化仿真.利用海冰運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng),對(duì)冰排與結(jié)構(gòu)物作用分三個(gè)方面進(jìn)行了分析:(1)不同坡度下斜坡式防波堤以及不同潮位下半圓型防波提前冰排斷裂模式、堆積特征及作用于防波堤的冰力;(2)冰排以不同的初始速度分別在不同坡度斜坡式防波堤前以及不同潮位半圓型防波堤前冰排斷裂模式、堆積特征、及作用于防波堤的冰力;(3)以不同的搜索頻率分別在不同坡度斜坡