摘要：极地船舶在冰区航行时,其船体结构所受冰载荷经常会出现逐渐加载之后断裂卸载,再逐渐加载的周期性特点。这种往复循环的冰载荷与极地的低温环境共同作用,会加剧船体结构的疲劳问题。由此,为了准确评估冰载荷引起的船体结构疲劳损伤,以一艘极地物探船为研究对象,采用有限元方法获得船体上的冰载荷曲线,通过线性转化和Goodman修正等方法将该载荷曲线转化为疲劳计算所需的应力循环,并基于S-N曲线和疲劳线性累计损伤理论对该极地物探船进行冰致疲劳损伤评估。计算结果表明:该极地物探船冰带区域的舷侧纵桁与横舱壁交界位置最易产生冰致疲劳,冰载荷引起的极地物探船冰带区域关键节点的疲劳损伤满足设计要求;冰载荷引起的极地船舶疲劳损伤不可忽略。

摘要：本文基于带有塑性应变失效准则的弹性断裂失效模型建立平整冰有限元模型,采用LS-Dyna流固耦合方法对船舶在平整冰条件下航行的冰载荷开展了数值模拟,选取航速和平整冰厚度作为敏感性参数,分析了参数变化对破冰阻力的影响。研究发现:各方向上的冰载荷在时域上均存在一定的周期性,冰层在船艏撞击和浮力作用下,通常以多种破坏模式的混合方式同时出现;船舶在平整冰环境下的破冰阻力随航速和冰厚的提高基本呈线性增加的趋势,不同航速及冰厚条件下的破冰阻力数值计算结果与Lindqvist经验值的误差分别在-7.5%~13.1%和-10.8%~19.4%范围内,采用LS-Dyna流固耦合方法对船舶破冰阻力进行预报具有较高精度。