北极冰区船舶碎冰阻力数值仿真研究
| 摘要 | 第2-3页 |
| Abstract | 第3页 |
| 1 绪论 | 第6-13页 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 | 第6-8页 |
| 1.1.1 课题研究背景 | 第6-8页 |
| 1.1.2 课题研究意义 | 第8页 |
| 1.2 国内外研究现状综述 | 第8-11页 |
| 1.2.1 冰与船等海洋结构物碰撞 | 第8-10页 |
| 1.2.2 冰对船舶产生航行阻力 | 第10-11页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第11-13页 |
| 2 船冰碰撞仿真理论和关键技术 | 第13-27页 |
| 2.1 ANSYS、LS-DYNA软件介绍 | 第13-14页 |
| 2.1.1 ANSYS、LS-DYNA的功能简介 | 第13-14页 |
| 2.2 LS-DYNA显式分析理论 | 第14-16页 |
| 2.2.1 显式和隐式积分方法 | 第14页 |
| 2.2.2 显式时间积分原理 | 第14-16页 |
| 2.3 接触碰撞理论 | 第16-23页 |
| 2.3.1 罚函数法 | 第17-21页 |
| 2.3.2 时间步控制 | 第21-23页 |
| 2.4 流固耦合算法 | 第23-27页 |
| 2.4.1 拉格朗日算法 | 第23-24页 |
| 2.4.2 欧拉算法 | 第24页 |
| 2.4.3 任意拉格朗日欧拉算法 | 第24-25页 |
| 2.4.4 流体-结构耦合方法 | 第25-27页 |
| 3 柱状结构物与单块冰碰撞仿真分析 | 第27-47页 |
| 3.1 结构物、冰材料模型 | 第27-29页 |
| 3.1.1 钢材料模型 | 第27-28页 |
| 3.1.2 冰材料模型 | 第28-29页 |
| 3.2 水、空气介质材料模型 | 第29-31页 |
| 3.3 冰块流固耦合算例 | 第31-34页 |
| 3.3.1 算例模型概括 | 第31-34页 |
| 3.4 各因素对碰撞力的影响 | 第34-46页 |
| 3.4.1 摩擦系数对碰撞力的影响 | 第34-38页 |
| 3.4.2 航行速度对碰撞力的影响 | 第38-40页 |
| 3.4.3 冰块厚度对碰撞力的影响 | 第40-42页 |
| 3.4.4 截断失效压力对碰撞力的影响 | 第42-44页 |
| 3.4.5 首次碰撞力详细分析 | 第44-46页 |
| 3.5 本章小结 | 第46-47页 |
| 4 船首与碎冰碰撞仿真分析 | 第47-66页 |
| 4.1 模型建立和参数设置 | 第48-53页 |
| 4.1.1 船艏模型 | 第48-49页 |
| 4.1.2 流体域模型 | 第49页 |
| 4.1.3 碎冰模型 | 第49-50页 |
| 4.1.4 碎冰碰撞整体模型 | 第50-51页 |
| 4.1.5 整体模型参数设置 | 第51-53页 |
| 4.2 碰撞模拟方案设计 | 第53-54页 |
| 4.3 碰撞仿真结果分析 | 第54-65页 |
| 4.3.1 碰撞过程分析 | 第54-57页 |
| 4.3.2 航行速度对碎冰阻力的影响 | 第57-61页 |
| 4.3.3 覆盖率对碎冰阻力的影响 | 第61-63页 |
| 4.3.4 碎冰尺寸对碎冰阻力的影响 | 第63-65页 |
| 4.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 结论 | 第66-67页 |
| 参考文献 | 第67-69页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第69-70页 |
| 致谢 | 第70-72页 |
