当前位置:主页 > 科技论文 > 海洋学论文 >

海冰弯曲破坏的数值模拟方法研究

发布时间:2019-01-12 15:21
【摘要】:在我国渤海海域,由于冬季海冰的作用,许多海上平台以及其他结构物均在潮差段安装了锥体抗冰结构。这是由于现有的许多研究成果表明冰排在锥形结构前发生的弯曲破坏所产生的冰力远小于对直立结构挤压破坏时所产生的冰力。基于此,对于海冰的弯曲破坏进程的研究已经称为冰工程界的一项重要课题。 当下,对于海冰弯曲破坏的研究方法主要包括现场试验,室内模型试验以及数值模拟。而随着计算机技术的高速发展,数值模拟已经成为了这一领域的一种重要的辅助研究方法。但合理有效的数值模拟方法的研究目前还处于探索阶段。 在本文即通过理论分析与数值计算的方法对海冰弯曲破坏数值模拟方法进行了有益的探索,主要开展的工作有: (1)、根据海冰的物理力学性质,对现有的海冰本构模型和破坏准则进行研究,探讨适合于海冰弯曲应力状态下的本构模型和破坏准则; (2)、在LS-DYNA中模拟圆环形冰排弯曲破坏的过程以及冰排与锥体结构相互作用的进程,提出了一种一般性的对海冰破坏准则的技术思路。 3)、通过所提出的技术思路对基于三轴压缩试验的Derradji破坏准则进行了修正,使其能够适用于海冰的弯曲破坏。 通过本文的研究表明,由于海冰的弯曲破坏过程的复杂性,现有的数值模拟成果还有待进一步的深入探索。本文中所提出的对Derradji破坏准则修正后的破坏准则虽然能够在一定程度上适用于海冰的弯曲破坏,,但仍有待进一步的完善。
[Abstract]:In the Bohai Sea area of China due to the effect of winter sea ice many offshore platforms and other structures have been installed with conical anti-ice structure in the tidal range. This is because many existing research results show that the ice force caused by the bending failure of the ice row in front of the conical structure is much smaller than the ice force produced by the compression failure of the vertical structure. Therefore, the study of the bending failure process of sea ice has become an important subject in ice engineering. At present, the research methods of sea ice bending failure mainly include field test, indoor model test and numerical simulation. With the rapid development of computer technology, numerical simulation has become an important auxiliary research method in this field. But the research of reasonable and effective numerical simulation method is still in the stage of exploration. In this paper, the numerical simulation method for the bending failure of sea ice is studied by theoretical analysis and numerical calculation. The main works are as follows: (1) according to the physical and mechanical properties of sea ice, The existing constitutive models and failure criteria of sea ice are studied, and the constitutive models and failure criteria suitable for the bending stress state of sea ice are discussed. (2) the bending failure process of annular ice row and the process of interaction between ice row and pyramidal structure are simulated in LS-DYNA, and a general technical idea of sea ice failure criterion is put forward. 3) the Derradji failure criterion based on triaxial compression test is modified to make it applicable to the bending failure of sea ice. Through the research in this paper, it is shown that due to the complexity of the bending failure process of sea ice, the existing numerical simulation results need to be further explored. Although the modified Derradji failure criterion proposed in this paper can be applied to the bending failure of sea ice to some extent, it still needs further improvement.
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:P731.15

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 汤家礼;;只有行动,才有希望[J];海洋世界;2008年02期

2 李海;季顺迎;沈洪道;王瑞学;岳前进;;海冰动力学的混合拉格朗日-欧拉数值方法[J];海洋学报(中文版);2008年02期

3 国巧真;顾卫;孙从容;金会义;李京;;基于遥感数据的渤海海冰面积提取订正模型研究[J];海洋科学;2008年08期

4 刘成玉;顾卫;李澜涛;许映军;;表面粗糙对渤海海冰热红外辐射方向特征的影响研究[J];海洋预报;2013年04期

5 张占海;近年国外海冰研究的主要问题[J];海洋预报;1993年03期

6 孟广琳,王仁树;海冰的介电理论与遥感[J];海洋环境科学;1993年01期

7 金安简;“93北京国际海冰研讨会”在北京举行[J];海洋预报;1994年01期

8 黄耀荣;海冰增长解析模式评述[J];气象科技;1994年03期

9 白珊,吴辉碇,吴兴仁;海冰地球物理学性质[J];海洋通报;1995年02期

10 李志军;芬兰海冰研究机构简介[J];海洋环境科学;1996年01期

相关会议论文 前10条

1 郭井学;李鑫;席颖;李丙瑞;;雷达技术在极地海冰厚度探测中的应用研究[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年

2 武皓微;庞永杰;;海冰的危害及其淡化利用[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(中)[C];2011年

3 孙波;何茂兵;康建成;温家洪;李院生;;探地雷达对北冰洋海冰的探测与分析[A];中国地球物理学会年刊2002——中国地球物理学会第十八届年会论文集[C];2002年

4 王帮兵;孙波;田钢;郭井学;张向培;;三维雷达方法探测北极夏季海冰[A];中国地球物理学会第22届年会论文集[C];2006年

5 郭井学;孙波;;电磁感应方法在波西尼亚湾海冰厚度探测中的应用[A];中国地球物理学会第二十三届年会论文集[C];2007年

6 王刚;季顺迎;吕和祥;岳前进;;海冰的广义双剪粘弹塑性本构模型[A];数学·力学·物理学·高新技术研究进展——2006(11)卷——中国数学力学物理学高新技术交叉研究会第11届学术研讨会论文集[C];2006年

7 吴辉碇;;海冰动力学过程的数值模拟[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年

8 李彦青;苏洁;汪洋;郭晓葭;翟梦茜;;渤海海冰距离侯平均时间序列构建与分析[A];第28届中国气象学会年会——S3天气预报灾害天气研究与预报[C];2011年

9 周琳琳;康建成;益建芳;张小伟;;被动微波遥感与南极海冰[A];中国地球物理学会年刊2002——中国地球物理学会第十八届年会论文集[C];2002年

10 周凯;;基于机载多传感器系统的海冰航空遥测研究[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2003年

相关重要报纸文章 前10条

1 本报记者 郑杨;海冰预警:科技大显身手[N];经济日报;2010年

2 记者 闫平;海冰淡化离我们还有多远[N];经济参考报;2010年

3 本报记者 丁雷;海冰——变害为利正当时[N];大连日报;2010年

4 记者 李大庆;我首创利用海冰水灌溉农田[N];科技日报;2005年

5 本报特派记者 陈瑜;“行走”海冰上[N];科技日报;2010年

6 王海;海冰:白色灾害还是白色资源[N];中国船舶报;2004年

7 海科;白色灾害——海冰[N];大众科技报;2001年

8 记者 董洪亮;海冰融化可灌田[N];人民日报;2005年

9 唐少曼;全方位立体化开展海冰监测预报[N];中国海洋报;2009年

10 记者 吴越;我国渤海海冰近期发展迅速[N];中国气象报;2010年

相关博士学位论文 前10条

1 季顺迎;渤海海冰数值模拟及其工程应用[D];大连理工大学;2001年

2 张晰;极化SAR渤海海冰厚度探测研究[D];中国海洋大学;2011年

3 赵宝刚;渤海辽东湾冰区工程点雷达海冰监测和预报技术研究[D];大连海事大学;2008年

4 王瑞学;海冰动力学数值模拟及波浪与海冰相互作用[D];大连理工大学;2010年

5 李春花;海冰在潮汐和波浪作用下的断裂机理研究[D];大连理工大学;2000年

6 纪永刚;基于微波图像的辽东湾海冰典型要素信息提取[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2006年

7 卢鹏;基于图像分析的海冰几何参数和拖曳系数参数化研究[D];大连理工大学;2007年

8 郭井学;基于电磁感应理论的极地海冰厚度探测研究[D];吉林大学;2007年

9 李涛;北极快速变化条件下海冰吸收太阳辐射能的光学研究[D];中国海洋大学;2011年

10 谭冰;海冰热力学参数辨识及脊帆特征研究[D];大连理工大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 张树刚;夏季北冰洋海冰融化过程中能量分配的研究[D];中国海洋大学;2009年

2 张蕊;北极夏季海冰表面融池形态分析[D];大连理工大学;2010年

3 孙红栋;渤海海冰厚度测量方法的研究与应用[D];大连海事大学;2008年

4 张升学;海冰输运技术及离心脱盐方法研究[D];天津大学;2008年

5 曲俊生;海冰数值模拟预报及工程应用[D];大连海事大学;2009年

6 程一轩;北极夏季风对海冰运动贡献的统计分析[D];大连理工大学;2009年

7 李概;海冰热力学系统解的稳定性及其最优化控制[D];大连理工大学;2009年

8 于波;辽东湾海冰多极化SAR影像解译分析与分类算法研究[D];中国海洋大学;2009年

9 高晓冲;海冰离心脱盐分离技术研究[D];天津大学;2009年

10 余勇;卫星遥感监测渤海辽东湾海冰变化规律的研究[D];大连海事大学;2011年



本文编号:2407921

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/2407921.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户a9712***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com