基于离散元方法的极地浮碎冰区船舶冰阻力

• 作者: 张佳宁 葛媛 金强 高波
• 来源期刊: 船舶工程
• 学科: 交通运输
• 关键词: 浮/碎冰 离散元方法 接触模型 船冰作用力
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 船舶设计、船舶结构和性能
• 页码范围: 35-41
• 页数: 7页
• 分类号: U661.31+1
• 语种: 中文
• DOI: 10.13788/j.cnki.cbgc.2020.01.07

摘要

采用离散元方法建立浮/碎冰模型,结合欧拉多相流VOF方法数值模拟船舶与浮/碎冰之间的接触碰撞过程.重点对比分析船、冰作用过程中Hertz-Mindlin模型、Linear Spring模型和Walton Braun模型3种接触力计算模型对船-冰作用形式和冰阻力数值的影响.结果 表明,在同一工况下,3种接触碰撞模型对船体周围碎冰运动模式变化的影响一致.对于船体所受冰阻力,通过分析船长方向和船宽方向的冰阻力数值,并将计算结果与采用DuBrovin经验公式计算得到的结果相对比,得出采用Linear Spring接触力计算模型计算得到的阻力幅值发散低,数值相对稳定,计算误差较小,为极地冰区船舶与浮碎冰相互作用的阻力计算提供参考.