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浮冰群在波浪作用下纵向运动规律的试验研究 被引量：3
1
作者 汪春辉 王嘉安 +1 位作者 王超 宋梅筠 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期143-148,共6页
采用石蜡非冻结模型冰,通过试验模拟真实冰况中浮冰尺寸分布,对浮冰群在不同波长规则波中的运动响应进行了测量,总结了其纵向及垂荡运动响应规律,并与孤立浮冰在波浪中的运动响应规律进行了对比.结果显示:浮冰群在波浪中的纵向运动表现... 采用石蜡非冻结模型冰,通过试验模拟真实冰况中浮冰尺寸分布,对浮冰群在不同波长规则波中的运动响应进行了测量,总结了其纵向及垂荡运动响应规律,并与孤立浮冰在波浪中的运动响应规律进行了对比.结果显示:浮冰群在波浪中的纵向运动表现出短波区间内不规则运动与长波区间内规则运动两种运动状态;不同尺寸浮冰的纵向运动响应参数未发现有规律性差异;浮冰群的纵向漂移平均速度随波长的增加先快速增长后逐渐减少并趋向于零;浮冰群的纵荡响应速度及位移幅值在短波区间振荡剧烈无法测量,在长波区间随波长的增加快速增大且位移幅值很快超过波高后缓慢减少,但持续大于波高;浮冰群的纵荡响应周期随波长的增加先略大于波浪周期后与波浪的周期近似重叠. 展开更多
关键词 模型冰 浮冰群 波浪 冰运动 纵向运动 纵荡
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核电取水口海冰堆积问题的数值模拟 被引量：2
2
作者 王延林 张亚伟 +4 位作者 许宁 孙珊珊 张大勇 岳前进 杜宇 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1716-1722,共7页
浮冰与核电取水构筑物相互作用会发生冰堆积问题。随着冰堆积规模的增加,冰堆底部的浮冰与取水口距离逐渐变小,浮冰被吸入取水口的可能性变大,导致取水口被浮冰堵塞。本文针对浮冰与核电取水构筑物作用过程中的浮冰堆积问题,采用离散元... 浮冰与核电取水构筑物相互作用会发生冰堆积问题。随着冰堆积规模的增加,冰堆底部的浮冰与取水口距离逐渐变小,浮冰被吸入取水口的可能性变大,导致取水口被浮冰堵塞。本文针对浮冰与核电取水构筑物作用过程中的浮冰堆积问题,采用离散元方法对该问题进行了数值模拟研究,并分析不同冰速、密集度和冰量对浮冰堆积高度的影响。分析结果表明:在相同堆积时间内,浮冰的密集度和速度均是影响浮冰堆积高度的重要因素;而在相同冰量下(堆积时间不同),冰速则是影响浮冰堆积高度的关键因素。本文研究可为取水构筑物的设计提供参考依据,对浮冰的堆积高度进行合理的预判,对由浮冰引起的取水口堵塞问题进行及时防范。 展开更多
关键词 浮标 离散元方法 数值模拟 浮冰堆积 堆积高度 核电取水口 浮冰分布密度 冰速
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冰碰载荷下船体板弹塑性动力响应分析 被引量：4
3
作者 蔡伟 朱凌 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2020年第6期155-161,共7页
[目的]北极航道在远洋运输中发挥着越来越重要的作用。极地船舶在北极航行过程中不可避免地会与浮冰发生碰撞,从而使结构产生塑性变形损伤,严重影响船舶的航行安全。为了研究浮冰碰撞载荷作用下船体板所产生的塑性变形损伤和能量吸收情... [目的]北极航道在远洋运输中发挥着越来越重要的作用。极地船舶在北极航行过程中不可避免地会与浮冰发生碰撞,从而使结构产生塑性变形损伤,严重影响船舶的航行安全。为了研究浮冰碰撞载荷作用下船体板所产生的塑性变形损伤和能量吸收情况,开展楔形冰与船体板碰撞模型实验研究。[方法]首先,分析船体板的塑性变形损伤以及冰体破碎失效情况;然后,总结并对比现有不同冰体材料模型下冰撞刚性墙的计算结果,揭示不同冰材料模型下计算结果的差异;最后,采用数值模拟方法研究冰碰撞载荷作用下固支矩形板的塑性变形和碰撞力时间历程,并与模型实验结果进行对比验证。[结果]结果显示,不同冰体材料模型的数值模拟结果其差异性和离散性较大;采用了各向同性弹脆性冰数值材料的计算模型其数值计算结果与实验结果吻合较好;在碰撞条件相同冰体与刚体碰撞时,冰体碰撞下船体板的最终塑性变形值和能量吸收值比刚体碰撞下的小。[结论]研究成果可为极地船舶结构安全评估方法提供参考建议。 展开更多
关键词 极地船舶 浮冰 碰撞 塑性变形 能量吸收
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波浪冲洗对多浮冰耦合运动影响特性研究 被引量：2
4
作者 朱仁庆 张曦 李志富 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期1049-1056,共8页
冰缘区是开阔水域与海冰的交界区域,波浪与海冰的相互作用是决定该区域形态结构的主要因素。本文基于计算流体力学技术,采用速度入口造波方式建立二维数值波浪水池,利用动网格技术模拟多浮冰的耦合运动,在典型入射波参数范围内,研究了... 冰缘区是开阔水域与海冰的交界区域,波浪与海冰的相互作用是决定该区域形态结构的主要因素。本文基于计算流体力学技术,采用速度入口造波方式建立二维数值波浪水池,利用动网格技术模拟多浮冰的耦合运动,在典型入射波参数范围内,研究了波浪中浮冰的垂荡和纵摇响应。同时,重点探究了波浪冲洗冰体表面现象,及其对浮冰耦合运动的影响,对比分析了有/无波浪冲洗冰体表面时的浮冰运动响应。数值结果表明:低密集度浮冰更容易产生波浪冲洗现象,且波浪冲洗对浮冰运动具有较明显的抑制作用。 展开更多
关键词 冰缘区 浮冰 波浪冲洗 耦合运动
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弯道丁坝防冰结构布置形式试验研究 被引量：1
5
作者 常俊德 张滨 +1 位作者 孙瑶 张守杰 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期61-66,共6页
弯曲河流的凹岸易受到冰排的撞击而发生磨蚀、崩岸,该处的护岸工程也会在冰排撞击作用下发生破坏,丧失防护功能。研究冰排的运动规律,进而保护河岸意义重大。丁坝作为治河建筑物会明显改变水流条件,而冰排随水流而动,丁坝的存在必然会... 弯曲河流的凹岸易受到冰排的撞击而发生磨蚀、崩岸,该处的护岸工程也会在冰排撞击作用下发生破坏,丧失防护功能。研究冰排的运动规律,进而保护河岸意义重大。丁坝作为治河建筑物会明显改变水流条件,而冰排随水流而动,丁坝的存在必然会对冰排的运动产生影响。通过室内试验的方法研究了在河流凹岸布置丁坝后冰排的运动特性,比较了5种不同丁坝布置形式对冰排运动的影响。试验研究表明:从防冰效果看,双丁坝的布置方案要优于单丁坝布置方案;单丁坝布置方案中,弯道60°布置位置最佳;弯道首、尾部的双丁坝布置形式中,长丁坝的布置形式较短丁坝布置形式效果更好;在弯道后加置1~2个短丁坝可以使双丁坝布置形式的防护效果达到最佳。 展开更多
关键词 丁坝 冰排 防冰结构 护岸
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船舶浮冰区回转运动一体化数值分析
6
作者 谢畅 周利 +1 位作者 丁仕风 刘仁伟 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期13-23,共11页
针对极地船舶浮冰区纯自航回转性能,以体积力代替螺旋桨,考虑船体、浮冰、流体、螺旋桨和舵等因素,采用计算流体力学(CFD)和离散元方法(DEM)进行浮冰区极地船冰载荷和回转运动性能求解,开展无冰水域、不同密集度浮冰水域的双桨双舵极地... 针对极地船舶浮冰区纯自航回转性能,以体积力代替螺旋桨,考虑船体、浮冰、流体、螺旋桨和舵等因素,采用计算流体力学(CFD)和离散元方法(DEM)进行浮冰区极地船冰载荷和回转运动性能求解,开展无冰水域、不同密集度浮冰水域的双桨双舵极地船的回转运动数值模拟,分析极地船冰载荷和运动特性。极地船在55%密集度浮冰区的回转直径约为无冰水域的1.60倍,在75%密集度浮冰区的回转直径约为无冰水域的1.88倍。极地船与浮冰碰撞是随机的,船体在回转过程中所承受的载荷及运动特性具有随机性。 展开更多
关键词 CFD-DEM耦合方法 回转运动 浮冰区 极地船舶 体积力 密集度
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二维Stokes波与多块浮冰相互作用数值模拟 被引量：6
7
作者 倪宝玉 刘晨辉 +1 位作者 胡文进 韩端锋 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2019年第2期141-148,共8页
该文基于Fluent软件,采用VOF模型中的明渠波浪边界条件,建立生成二维Stokes波浪的数值波浪水槽,并与解析解进行对比验证了生成波浪的准确性。基于此研究二维Stokes波浪与单块浮冰相互作用的特性,分析波浪作用下浮冰的运动和受力特点,以... 该文基于Fluent软件,采用VOF模型中的明渠波浪边界条件,建立生成二维Stokes波浪的数值波浪水槽,并与解析解进行对比验证了生成波浪的准确性。基于此研究二维Stokes波浪与单块浮冰相互作用的特性,分析波浪作用下浮冰的运动和受力特点,以及波浪传播特性。在此基础上,研究二维Stokes波浪与多块浮冰相互作用,将波浪下多块浮冰与单块浮冰的响应进行对比分析,获得多浮冰的耦合效应。 展开更多
关键词 明渠波浪边界条件 数值波浪水槽 二维Stokes波 多浮冰耦合效应
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