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破冰船运动与冰载荷计算方法研究
| 论文题名： | 破冰船运动与冰载荷计算方法研究 |
| 关键词： | 破冰船;冰载荷计算;连续模式;运动响应;船首形状 |
| 摘要： | 本论文主要对破冰船在六自由度内的连续模式破冰过程及船体的运动响应求解进行了深入的分析和研究，并对破冰船与海冰的相互作用进行了数值模拟，提供了一套预报破冰载荷和船体运动响应的数值方法，同时研究了船首形状对于破冰性能的影响。 本文的主要工作包括以下几个方面： 1、系统阐述了运用Newmark法对破冰船在六自由度内运动响应的求解方法，对船体运动响应和其所受载荷的相互作用进行解耦。引入破冰船在破冰过程中所受到的外载荷的半经验计算公式，并详细推导了破冰船非定常转动而引起的欧拉力。 2、详细阐述了破冰船与海冰的相互作用模式，建立了冰-船相互作用的几何模型，连续式破冰过程可以被视为由不断重复的“接触-挤压-弯曲破坏”的单一过程组成，分别对三个阶段的相关理论进行整理和推导，求解了每一个时间步内的破冰载荷和海冰边界形状。 3、在数值理论基础上，应用Fortran语言编写了相应的程序，建立了破冰船与海冰相互作用的数值模型，对破冰船的直行过程和回转过程进行数值模拟，得到破冰载荷及船体运动响应的时历曲线，并将计算结果与相关文献数据进行对比，验证了程序的合理性和可靠性。 4、改变船首部的参数，设定不同的艏柱倾角及外倾角，研究船首形状的变化对破冰性能产生的影响。 |
| 作者： | 韩月 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 李辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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