冰载荷的塑性极限分析

发布时间：2020-07-26 07:40

【摘要】： 冰的变形机理以及冰与海洋平台结构相互作用问题的研究是力学领域研究的重要课题。随着我国渤海油气田的进一步开发,海洋结构在冰荷载作用下的安全性和可靠性问题越来越受到工程界的关注。在海洋结构设计中,考虑冰载荷的设计方案大部分依靠经验公式,不能准确的预测应力应变的分布、反映冰与海洋结构相互作用的力学机理。冰的力学特征十分复杂,不同条件下显示出不同的应力一应变关系。本文总结了已有的冰变形的本构方程,将岩土力学中的Smith屈服准则引入到冰材料的弹塑性分析中并从细观力学的角度探讨了Smith屈服准则中各参数的意义。探讨的结果表明Smith屈服准则能够反映孔洞的存在及拉压屈服强度不同对冰材料力学性能的影响。基于上述结论,冰与海洋结构相互作用的问题能够抽象为平面应变下的接触问题。本文以自相似假设为基础,采用分区构造的方法构造了冰与结构物作用时的应力、应变场；利用数值方法绘制了不同压力敏感性参数下的应力分布图；讨论了不同参数对冰的极限承载力,应力场分布的影响以及应变场的奇异性。从而在理论上对冰载荷问题有了更深刻的理解,并为海洋平台结构的设计提供理论参考依据。
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：P751

【引证文献】