基于近場動(dòng)力學(xué)的破冰船冰載荷計(jì)算.pdf

1、破冰船冰載荷計(jì)算是極地活動(dòng)研究中的重要組成部分，準(zhǔn)確的計(jì)算是破冰船結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、性能預(yù)報(bào)的關(guān)鍵。數(shù)值方法是計(jì)算冰載荷的重要手段之一，對于研究破冰船與冰的相互作用過程具有重要的理論研究及工程應(yīng)用價(jià)值。
　　冰載荷的數(shù)值模擬的關(guān)鍵是裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展，以傳統(tǒng)連續(xù)介質(zhì)力學(xué)為理論基礎(chǔ)的有限元方法在已知裂紋的情況下可以得到理想的效果，但在裂紋形式未知的情況下采用剔除失效單元的方式模擬裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展這樣得到的結(jié)果不能滿足要求。離散元法在非連續(xù)狀態(tài)

2、下表現(xiàn)出很好的優(yōu)勢，但是在連續(xù)狀態(tài)下的精度問題制約了其在冰載荷計(jì)算領(lǐng)域的發(fā)展。一種新的無網(wǎng)格方法-近場動(dòng)力學(xué)作為一種新興的固體力學(xué)采用積分形式描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，該方法認(rèn)為在連續(xù)體內(nèi)物質(zhì)點(diǎn)與有限距離內(nèi)的物質(zhì)點(diǎn)相互作用，損傷建立在這兩個(gè)粒子相互作用的理論上，因此斷裂的產(chǎn)生是運(yùn)動(dòng)和本構(gòu)模型方程的自然結(jié)果。在連續(xù)和非連續(xù)狀態(tài)下均能保持良好的精度，可以很好的描述冰裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展。
　　本文應(yīng)用近場動(dòng)力學(xué)方法，編寫了基于近場動(dòng)力學(xué)的冰載荷計(jì)算