| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 第1章 绪论 | 第17-27页 |
| 1.1 工程背景及意义 | 第17-18页 |
| 1.2 国内外研究进展 | 第18-24页 |
| 1.2.1 理论研究进展 | 第18页 |
| 1.2.2 数值仿真研究进展 | 第18-21页 |
| 1.2.3 模型试验研究进展 | 第21-23页 |
| 1.2.4 海冰的物理性质及力学性能研究进展 | 第23-24页 |
| 1.3 本文主要研究内容和创新点 | 第24-27页 |
| 1.3.1 本文主要研究内容 | 第24-25页 |
| 1.3.2 本文主要创新点 | 第25-27页 |
| 第2章 LS-DYNA及流固耦合算法在船冰碰撞中的应用 | 第27-39页 |
| 2.1 引言 | 第27页 |
| 2.2 LS-DYNA简介 | 第27页 |
| 2.3 接触算法 | 第27-29页 |
| 2.4 材料本构模型 | 第29-32页 |
| 2.4.1 线弹性材料 | 第30-31页 |
| 2.4.2 非线性无弹性与应变率相关的各向同性材料模型 | 第31-32页 |
| 2.5 流固耦合 | 第32-37页 |
| 2.5.1 Lagrange Euler和ALE | 第33页 |
| 2.5.2 流固耦合算法 | 第33-35页 |
| 2.5.3 空白材料模型 | 第35-36页 |
| 2.5.4 状态方程 | 第36-37页 |
| 2.6 本章小结 | 第37-39页 |
| 第3章 冰体材料及船水冰碰撞数值仿真模型化方法研究 | 第39-57页 |
| 3.1 引言 | 第39页 |
| 3.2 极地海冰物理属性 | 第39-40页 |
| 3.3 极地海冰力学属性 | 第40-43页 |
| 3.4 船水冰碰撞数值仿真模型化方法 | 第43-55页 |
| 3.4.1 冰体材料模型 | 第43-44页 |
| 3.4.2 水介质中冰体碰撞有限元仿真 | 第44-48页 |
| 3.4.3 吃水深度对冰体碰撞的影响 | 第48-55页 |
| 3.5 本章小结 | 第55-57页 |
| 第4章 水介质中船体板架模型与冰体碰撞试验研究 | 第57-71页 |
| 4.1 引言 | 第57页 |
| 4.2 水介质中模型试验研究 | 第57-63页 |
| 4.2.1 拖曳水池 | 第57页 |
| 4.2.2 试验目的 | 第57-58页 |
| 4.2.3 试验模型设计与工况设置 | 第58-59页 |
| 4.2.4 试验装置与试验过程 | 第59-60页 |
| 4.2.5 试验结果分析 | 第60-63页 |
| 4.3 水介质中冰体撞击板架数值仿真分析 | 第63-67页 |
| 4.3.1 有限元模型 | 第63-65页 |
| 4.3.2 数值仿真结果分析 | 第65-67页 |
| 4.4 仿真与模型试验结果对比研究 | 第67-68页 |
| 4.4.1 应力对比 | 第67页 |
| 4.4.2 变形量对比 | 第67-68页 |
| 4.5 本章小结 | 第68-71页 |
| 第5章 基于流固耦合算法的三维船艏结构响应分析 | 第71-107页 |
| 5.1 引言 | 第71页 |
| 5.2 船-水-冰碰撞场景 | 第71-72页 |
| 5.3 船-水-冰碰撞模型设计 | 第72-76页 |
| 5.3.1 船艏模型 | 第72-73页 |
| 5.3.2 冰体模型 | 第73-74页 |
| 5.3.3 考虑流固耦合的船-水-冰碰撞模型 | 第74页 |
| 5.3.4 不考虑流固耦合的船-冰碰撞模型 | 第74-75页 |
| 5.3.5 有限元网格的划分 | 第75页 |
| 5.3.6 生成PART | 第75-76页 |
| 5.3.7 K文件处理 | 第76页 |
| 5.3.8 结果输出 | 第76页 |
| 5.4 考虑流固耦合的船-水-冰碰撞仿真计算 | 第76-82页 |
| 5.4.1 船-水-冰数值仿真碰撞方案 | 第76-77页 |
| 5.4.2 船艏碰撞力 | 第77-78页 |
| 5.4.3 船艏结构与冰体损伤变形 | 第78-80页 |
| 5.4.4 船艏速度及水介质能量吸收时历曲线 | 第80-81页 |
| 5.4.5 船艏能量吸收时历曲线 | 第81-82页 |
| 5.5 不考虑流固耦合的船-冰碰撞仿真计算 | 第82-87页 |
| 5.5.1 船-冰数值仿真碰撞方案 | 第82页 |
| 5.5.2 船艏碰撞力 | 第82-83页 |
| 5.5.3 船艏结构与冰体损伤变形 | 第83-85页 |
| 5.5.4 船艏速度 | 第85-86页 |
| 5.5.5 船艏能量吸收时历曲线 | 第86-87页 |
| 5.6 船-水-冰碰撞与船-冰碰撞仿真结果对比分析 | 第87页 |
| 5.6.1 碰撞力 | 第87页 |
| 5.6.2 损伤变形 | 第87页 |
| 5.6.3 能量吸收 | 第87页 |
| 5.7 船舶速度对船-水-冰碰撞的影响 | 第87-99页 |
| 5.7.1 碰撞方案 | 第88页 |
| 5.7.2 碰撞力对比 | 第88-91页 |
| 5.7.3 船艏结构与冰体损伤变形对比 | 第91-95页 |
| 5.7.4 船艏速度对比及水介质能量吸收时历曲线 | 第95-97页 |
| 5.7.5 能量吸收对比 | 第97-99页 |
| 5.8 冰体撞击角度对船-水-冰碰撞的影响 | 第99-104页 |
| 5.8.1 碰撞力对比 | 第100-101页 |
| 5.8.2 船艏结构与冰体损伤变形对比 | 第101-103页 |
| 5.8.3 能量吸收对比 | 第103-104页 |
| 5.9 本章小结 | 第104-107页 |
| 结论与展望 | 第107-111页 |
| 参考文献 | 第111-115页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第115-117页 |
| 致谢 | 第117-118页 |
| 详细摘要 | 第118-123页 |
