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與普通水域船舶不同，極地船舶*要關注的是海冰引起的環境載荷輸入問題，合理分析極地船舶總體冰載荷和局部冰載荷，評估其冰阻力、運動響應和操縱性是《海冰環向裂紋法冰載荷預報及應用》關注的重點。《海冰環向裂紋法冰載荷預報及應用》主要介紹一種近年來發展起來的極地船舶動態冰載荷數值模擬方法環向裂紋法。該方法基于海冰環向裂紋斷裂假設，在船體與海冰直接碰撞區域，直接求解船-冰相互作用載荷，通過模擬楔形海冰彎*斷裂極限承載能力和環向裂紋尺度，在時域中更新層冰邊界，避免了因海冰模型材料建模和預設網格不準帶來的問題。《海冰環向裂紋法冰載荷預報及應用》*先介紹極地海冰的基本特性，詳細闡述環向裂紋法理論，以此為基礎開展極地船舶冰阻力、運動響應、操縱性和局部冰載荷的案例分析，并簡要介紹其他數值方法。

目錄
前言
第1章緒論1
1.1極地海冰概述1
1.1.1海冰形成過程1
1.1.2極地海冰分類2
1.1.3海冰的威脅6
1.2極地海洋結構物種類6
1.2.1極地船舶6
1.2.2極地海洋工程8
1.3極地工程冰載荷研究方法9
1.3.1理論方法9
1.3.2數值方法10
1.3.3模型實驗11
1.3.4實船試驗11
1.4冰載荷預報問題難點12
1.4.1總體冰載荷12
1.4.2局部冰載荷12
1.5小結13
參考文獻13
第2章海冰基本特性與失效模式16
2.1海冰基本特性16
2.1.1幾何特征16
2.1.2物理特性18
2.1.3力學特性21
2.1.4相似準則29
2.2海冰失效模式30
2.2.1壓潰破壞31
2.2.2壓屈破壞32
2.2.3彎*破壞33
2.2.4劈裂破壞35
2.3冰載荷主要類型36
2.3.1擠壓載荷36
2.3.2彎*載荷38
2.3.3浸沒載荷40
2.3.4其他載荷41
2.4小結42
參考文獻42
第3章海冰環向裂紋法理論45
3.1海冰環向裂紋法理論來源45
3.1.1環向裂紋的物理意義45
3.1.2海冰裂紋競爭機制47
3.1.3海冰特征長度49
3.2海冰環向裂紋法基本假定50
3.2.1方法簡述50
3.2.2基本假定52
3.2.3適用范圍52
3.3海冰環向裂紋法數學模型52
3.3.1船舶運動模型52
3.3.2海冰擠壓破壞模型54
3.3.3彎*斷裂數學模型57
3.3.4冰塊浸沒載荷模型60
3.3.5船體彈塑性數學模型62
3.4海冰環向裂紋法的驗證63
3.4.1冰水池實驗驗證63
3.4.2實船試驗驗證66
3.5小結68
參考文獻69
第4章船舶冰阻力數值預報71
4.1冰阻力預報規范方法71
4.2經驗公式法72
4.2.1經驗公式發展概述72
4.2.2典型冰阻力經驗公式74
4.3基于環向裂紋法的冰阻力77
4.3.1數值實現方法77
4.3.2數值預報結果80
4.4其他數值方法85
4.4.1離散元法85
4.4.2非線性有限元法87
4.4.3近場動力學法89
4.4.4其他數值方法小結90
4.5小結90
參考文獻90
第5章極地船舶運動響應與操縱性評估92
5.1極地船舶操縱性評估92
5.2基于環向裂紋法的船舶運動模擬94
5.2.1回轉破冰案例分析94
5.2.2操縱性實船數據驗證102
5.2.3冰區操縱性影響分析105
5.3其他操縱性評估方法109
5.3.1有限元法109
5.3.2離散元法110
5.4小結111
參考文獻111
第6章船體結構局部冰載荷預報113
6.1規范冰載荷計算方法113
6.1.1國際船級社規范方法113
6.1.2芬蘭-瑞典冰級規范方法118
6.1.3俄羅斯冰區規范方法119
6.2基于海冰環向裂紋法的局部冰載荷算例120
6.2.1連續破冰工況120
6.2.2沖撞破冰工況125
6.2.3回轉破冰工況130
6.3其他局部冰載荷分析方法135
6.3.1非線性有限元法135
6.3.2粒子法135
6.3.3離散元法135
6.3.4近場動力學法136
6.4小結136
參考文獻136
后記138