【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种船体设计技术,特别涉及一种基于离散元的船舶与冰脊作用下的冰载荷计算方法。
技术介绍
1、对于在冰区海洋环境中工作的海洋结构物或航行的船舶,其结构受到冰载荷的影响较大。对于冰载荷的研究传统上以原型观测以及模型试验的方法为主,近年来具有成本低、可重复性高的理论分析法的应用范围愈加广泛。目前对于冰载荷的研究存在以下几个主要的问题:
2、(1)原型观测以及模型试验所需要的成本较大且受限于监测技术所测得的数据局限性很大。
3、(2)由于真实海冰是由一个个冰晶颗粒所构成的自身特点,传统有限元方法采用的是连续体组成的单元模型,船-冰相互作用的过程中,海冰会呈现出由连续体向离散块体转变的过程,传统有限元方法难以准确模拟海冰的破坏模式。
4、(3)当前冰载荷的研究热点主要集中在船体与平整冰之间的相互作用,而实际极地冰情复杂,破冰船在极地航行时遭遇冰脊的概率很高,但当前关于船体与冰脊作用下的冰载荷的研究方法极少。
5、目前相关的最新技术如下:
6、当前最新的关于结构-冰作用下的冰
...【技术保护点】
1.一种基于离散元的船舶与冰脊作用下的冰载荷计算方法,其特征在于,具体包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述基于离散元的船舶与冰脊作用下的冰载荷计算方法,其特征在于,所述步骤一中相应粘结作用采用颗粒间的粘结模型,是考虑单元间的冻结作用,将两个球体采用平行粘结胶结在一起,不仅可以传递力,还可以传递力矩,平行粘结模型中,在两个粘结颗粒单元间设定一个弹性粘结圆盘,圆盘传递两个单元之间的力和力矩。
3.根据权利要求1所述基于离散元的船舶与冰脊作用下的冰载荷计算方法,其特征在于,所述步骤二中冰脊的离散元模型建立方法:首先在给定计算区域内设定碎冰的数目N,
...【技术特征摘要】
1.一种基于离散元的船舶与冰脊作用下的冰载荷计算方法,其特征在于,具体包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述基于离散元的船舶与冰脊作用下的冰载荷计算方法,其特征在于,所述步骤一中相应粘结作用采用颗粒间的粘结模型,是考虑单元间的冻结作用,将两个球体采用平行粘结胶结在一起,不仅可以传递力,还可以传递力矩,平行粘结模型中,在两个粘结颗粒单元间设定一个弹性粘结圆盘,圆盘传递两个单元之间的力和力矩。
3.根据权利要求1所述基于离散元的船舶与冰脊作用下的冰载荷计算方法,其特征在于,所述步骤二中冰脊的离散元模型建立方法:首先在给定计算区域内设定碎冰的数目n,该数目也是分割算法中种子点的数目,将n个种子点在计算区域内按照密排六方的排列方式进行排布,这些种子点的坐标值为{ci},i=1,...,n;按照这种方式产生的多边形为正六边形,将种子点的初始坐标值{ci}进行如下处理:xi=ci+σξi,其中ci是第i个种子的初始坐标值;xi是基于初始坐标ci计算得到一系列坐标点,由这些点组成多边形;ξi分为是分别参与计算得到坐标;其中噪声项与的取值服从标准正态分布;σ为无序因子,其取值决定多边形的不规则程度;将球体单元在产生后的多边形内进行填充,并在浮力的作用下生成最终的冰脊形态,完成建模。
4.根...
【专利技术属性】
技术研发人员:钱源,郭浩,余喜顺,肖凯隆,董森,彭营豪,
申请(专利权)人:中国船舶集团有限公司第七○八研究所,
类型:发明
国别省市:
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