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海冰環向裂紋法冰載荷預報及應用

  • 作者：周利//丁仕風//李放|責編:許蕾//沈旭//李娜
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030770691
  • 出版日期：2024/01/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：139
人民幣：RMB 99 元      售價：元
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內容大鋼
    與普通水域船舶不同，極地船舶首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本書關注的重點。本書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。該方法基於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，通過模擬模形海冰彎曲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。本書首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，並簡要介紹其他數值方法。
    本書可供極地船舶、極地海洋工程、寒區近海工程等相關專業的工程和技術人員閱讀，也可為本科生和研究生的學習提供參考。
作者介紹
周利//丁仕風//李放|責編:許蕾//沈旭//李娜
目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  極地海冰概述
    1.1.1  海冰形成過程
    1.1.2  極地海冰分類
    1.1.3  海冰的威脅
  1.2  極地海洋結構物種類
    1.2.1  極地船舶
    1.2.2  極地海洋工程
  1.3  極地工程冰載荷研究方法
    1.3.1  理論方法
    1.3.2  數值方法
    1.3.3  模型實驗
    1.3.4  實船試驗
  1.4  冰載荷預報問題難點
    1.4.1  總體冰載荷
    1.4.2  局部冰載荷
  1.5  小結
  參考文獻
第2章  海冰基本特性與失效模式
  2.1  海冰基本特性
    2.1.1  幾何特徵
    2.1.2  物理特性
    2.1.3  力學特性
    2.1.4  相似準則
  2.2  海冰失效模式
    2.2.1  壓潰破壞
    2.2.2  壓屈破壞
    2.2.3  彎曲破壞
    2.2.4  劈裂破壞
  2.3  冰載荷主要類型
    2.3.1  擠壓載荷
    2.3.2  彎曲載荷
    2.3.3  浸沒載荷
    2.3.4  其他載荷
  2.4  小結
  參考文獻
第3章  海冰環向裂紋法理論
  3.1  海冰環向裂紋法理論來源
    3.1.1  環向裂紋的物理意義
    3.1.2  海冰裂紋競爭機制
    3.1.3  海冰特徵長度
  3.2  海冰環向裂紋法基本假定
    3.2.1  方法簡述
    3.2.2  基本假定
    3.2.3  適用範圍
  3.3  海冰環向裂紋法數學模型
    3.3.1  船舶運動模型
    3.3.2  海冰擠壓破壞模型
    3.3.3  彎曲斷裂數學模型

    3.3.4  冰塊浸沒載荷模型
    3.3.5  船體彈塑性數學模型
  3.4  海冰環向裂紋法的驗證
    3.4.1  冰水池實驗驗證
    3.4.2  實船試驗驗證
  3.5  小結
  參考文獻
第4章  船舶冰阻力數值預報
  4.1  冰阻力預報規範方法
  4.2  經驗公式法
    4.2.1  經驗公式發展概述
    4.2.2  典型冰阻力經驗公式
  4.3  基於環向裂紋法的冰阻力
    4.3.1  數值實現方法
    4.3.2  數值預報結果
  4.4  其他數值方法
    4.4.1  離散元法
    4.4.2  非線性有限元法
    4.4.3  近場動力學法
    4.4.4  其他數值方法小結
  4.5  小結
  參考文獻
第5章  極地船舶運動響應與操縱性評估
  5.1  極地船舶操縱性評估
  5.2  基於環向裂紋法的船舶運動模擬
    5.2.1  迴轉破冰案例分析
    5.2.2  操縱性實船數據驗證
    5.2.3  冰區操縱性影響分析
  5.3  其他操縱性評估方法
    5.3.1  有限元法
    5.3.2  離散元法
  5.4  小結
  參考文獻
第6章  船體結構局部冰載荷預報
  6.1  規範冰載荷計算方法
    6.1.1  國際船級社規範方法
    6.1.2  芬蘭-瑞典冰級規範方法
    6.1.3  俄羅斯冰區規範方法
  6.2  基於海冰環向裂紋法的局部冰載荷算例
    6.2.1  連續破冰工況
    6.2.2  衝撞破冰工況
    6.2.3  迴轉破冰工況
  6.3  其他局部冰載荷分析方法
    6.3.1  非線性有限元法
    6.3.2  粒子法
    6.3.3  離散元法
    6.3.4  近場動力學法
  6.4  小結
  參考文獻
後記

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