冰區(qū)航行船舶阻力性能研究.pdf

1、隨著全球氣候變暖，冰川融化速度加快，冰蓋范圍縮小，北極這一戰(zhàn)略要地，越來越受到相關(guān)國家的重視。不管是對世界航運具有重要意義的北極航線的開通，還是作為礦石、油氣資源的儲備基地的研究，北極的科考、勘探和開發(fā)工作，都受到廣泛的關(guān)注。在此基礎(chǔ)上，破冰船，冰區(qū)運輸船和科考船等冰區(qū)航行船舶的基礎(chǔ)性能研究工作的進行，已經(jīng)迫在眉睫了。近幾十年來，冰區(qū)船舶研究領(lǐng)域的重點一直是破冰船、科考船的破冰能力，冰載荷和冰區(qū)船結(jié)構(gòu)強度等問題。隨著冰區(qū)航行船舶的多樣化

2、和研究的深入，對于碎冰條件下的冰區(qū)航行船舶的性能關(guān)注也越來越多了，冰區(qū)船舶碎冰航行阻力在冰區(qū)航行船舶初期設(shè)計階段是一個很重要的問題。然而國內(nèi)對于這一領(lǐng)域內(nèi)的研究尚處于起步階段，不管是冰區(qū)船船模試驗技術(shù)、數(shù)值仿真模擬預(yù)報技術(shù)還是船-冰作用理論分析研究，都有很多尚未觸及的問題需要投入研究解決。
　　本文針對冰區(qū)航行船舶阻力性能問題進行研究，在哈爾濱工程大學(xué)船模拖曳水池中進行了碎冰條件下的非凍結(jié)模型冰船模試驗，使用某冰區(qū)航行運輸船模型，

3、詳細介紹了該試驗的前期準(zhǔn)備過程，試驗進行了該船模在三種碎冰密度下的6個不同速度點的航行過程，得到了碎冰阻力試驗數(shù)據(jù)并進行了分析。同時基于有限元思想對冰區(qū)航行船舶在碎冰區(qū)域內(nèi)航行的全過程進行了有限元數(shù)值仿真，研究了有限元思想解決冰區(qū)船航行阻力預(yù)報問題的基本原理和方法：包括有限元基本思想，罰函數(shù)法，ALE方法等，基于非凍結(jié)模型冰試驗在相同條件下進行了三種碎冰密度下的六個不同速度點的碎冰阻力數(shù)值仿真，詳細介紹了數(shù)值建模、邊界條件設(shè)置和載荷的添