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依据模型冰物理性质控制其力学性质的原则 ,利用能量平衡观点建立了冰内未冻结液体含量同制冰过程中的冰池温度、降温及升温时间、模型冰厚度 (喷雾时间×流量 )的理论关系 ,以其量纲表达式作为预测模型冰物理和力学参数的综合控制指标 ;通过系统测量酒精溶液冰点温度、冰池大厅气温、模型冰温度、冰内未冻液含量、冰密度、冰压缩强度、冰弯曲强度和冰变形模量 ,获得了不同冰点温度模型冰的物理和力学参数同该综合控制指标的实验关系 ;实现了用人为可控制因子定量控制模型冰物理和力学参数的目的 相似文献
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细粒酒精模型冰物理力学性质评价的新指标 总被引：1，自引：0，他引：1
依据酒精细粒模型冰制冰过程中的物理本质和控制细粒酒精模型冰物理力学性质的物理本质,建立了一项适合于喷雾技术细粒模型冰性质评价综合指标.阐明了这一评价指标的物理意义,并给出这一指标与细粒酒精模型冰物理力学性质参数的关系. 相似文献
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海洋平台结构的冰力作用模型 总被引：10，自引：0，他引：10
首先分析了工程中静冰力计算中普遍应用的Korzhavin -Afanasev公式和Schawz公式 ,提出了统一的静冰力模型 ,给出了挤压破坏、屈曲破坏和弯曲破坏冰力系数函数CI(t)。应用该冰力模型分析了自激振动产生的条件 ,指出冰屈曲破坏和弯曲破坏动冰力可以作为强迫振动模型 ,冰挤压破坏动冰力则需要考虑CI(t)与冰阻尼的耦合效应。最后应用冰力一般模型计算单自由度结构的响应 相似文献
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基于广义接触模型的离散元方法及其对船体冰载荷的分析 总被引：1，自引：1，他引：0
冰载荷是影响船舶结构安全的主要环境载荷,因而确定破冰船的冰载荷特征可用于船体结构设计及船舶安全预警分析。海冰作为典型的脆性材料,可采用单元间具有黏结失效效应的离散元方法模拟其破碎行为。为有效地模拟海冰破碎的渐进过程,采用由局部黏结点组成黏结单元的广义接触模型。为分析该模型中直接决定黏结单元失效的强度参数的影响,采用海冰单轴压缩和三点弯曲试验数值模拟进行分析。通过模型试验确定了失效模型中法向黏结强度、切向黏结强度和Mohr-Coulomb准则中的接触摩擦系数的影响。将该数值模型应用于极地科学考察船"雪龙号"的平整冰区冰载荷分析中,并与船舶整体冰阻力经验公式进行了对比验证。 相似文献
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弯曲破坏是冰与船舶和锥形海洋结构物相互作用时经常发生的一种冰破坏模式。全球变暖延长了渤海海冰的冻结期,导致冰层中粒状冰的比例呈增加趋势。为了更好地理解渤海粒状海冰的弯曲力学行为,使用2010－2011年冬季在辽东湾收集的粒状海冰进行了实验室三点弯曲试验。在?5、?10和?15°C条件下,共测试了42个海冰试样。应变速率范围为1×10?6~6×10?4 s?1,加载方向垂直于原始冰面。在试验过程中,测量每个冰试样的盐度和密度以计算孔隙率。试验分别给出了弯曲强度和有效弹性模量关于孔隙率的参数化关系,归一化后,弯曲强度在整个应变速率范围内没有速率依赖性。相比之下,有效弹性模量随着应变速率的增大而增大。以孔隙率和应变速率为因子,建立了冰试样有效弹性模量的参数化方程。 相似文献
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冰与结构的耦合振动模型 总被引：5，自引：0，他引：5
针对冰与结构的相互作用问题进行了分析研究。在Ｓｏｄｈｉ模型的基础上提出一种新的冰与结构的耦合振动模型。通过引入冰板破坏长度的特征参数,将冰与结构的耦合作用分为加载、穿透和分离三种典型状态,给出了各种状态下的运动方程和求解方法及不同状态间的转化关系,从而获得结构冰致振动的稳态周期响应,并运用这一模型对结构与冰的各种参数的影响作了系统研究。结果表明,本模型适用于相当宽的冰和结构的参数范围及冰板弯曲的屈 相似文献
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辽东湾海冰现场调查研究 总被引：7，自引：0，他引：7
以辽东湾沿岸海洋站、海岸及海上海冰调查研究成果为基础,定性归纳了辽东湾海冰的特点,主要强调它同其它海域海冰的区别。定量表达了辽东湾海冰的内部结构特征,温度、盐度。密度、导热系数及冰下水温、盐度的潮流效应。给出现场原位悬臂梁弯曲强度的卤水体积表达方式。 相似文献
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根据黄河口海区低盐度海冰和黄河冰的冰强度经验公式、冰盖传热量计算公式,分析了几种设计冰厚与设计气温对冰强度的影响。给出了设计气温取-15℃时冰强度与设计冰厚关系的经验公式,给出了设计冰厚分别取0.4m和0.7m时冰强度与设计气温关系的经验公式。计算出的冰强度若干结果及建议值可供胜利油田滨海结构物设计参考使用。 相似文献
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Three types of ice loading, which are most commonly present when ice acts on structures, are chosen and simulated for use of fatigue crack propagation tests on offshore structural steel A131. The three types of ice categorized in accordance with the failure modes when acting on structures called crushing ice, bending ice, and buckling ice, respectively. This paper presents an experimental investigation on the fatigue crack propagation behavior of widely used high strength steel A131 for offshore jackets in the loading environment of ice crushing, bending, and buckling. The test results of fatigue crack propagation in steel A131 under these simulated ice loading at temperature 292K. are presented and analyzed in detail in this paper. The amplitude root mean square stress intensity factor is optimized to be the fundamental parameter of fatigue crack propagation for all types of ice loading histories. The results are also compared with constant amplitude fatigue crack propagation conclusions as in wave loa 相似文献
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The present paper describes the results of a rather long series of full–scale, flexural–strength tests on ice beams (over 70 tests) performed in–situ in seawater and freshwater ice at and near Svalbard archipelago during the period 2010–2018. Ice thickness varied in the range of 0.2–0.8 m. Based on a comprehensive analysis of the test data, characteristic plots of ice flexural strength and effective elastic modulus versus the liquid–brine–volume fraction, which varied over a large range of 0–0.2 and were obtained specifically for the geographic region under consideration. The observed range in flexural strength for seawater ice was 0.109–0.415 MPa, and the same for freshwater ice was 0.275–0.807 MPa. The test results with cantilever beams did not show a dependence of the ice flexural strength on the direction of bending force applied to the free end of a beam. Experiments complemented with numerical analysis have demonstrated that stress concentrations in root sections of cantilever ice beams have significant impact on the accuracy of measurement of flexural strength of freshwater ice. It is noted that modifications have to be introduced in the methodology that is used to measure the effective elastic modulus of ice based on the free–end deflection of cantilever ice beams. 相似文献
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Reliability Analysis of Ice-Induced Fatigue and Damage in Offshore Engineering Structures 总被引：8，自引：1，他引：7
《中国海洋工程》2000,14(1)
—In Bohai Gulf,offshore and other installations have collapsed by sea ice due to the fatigueand fracture of the main supporting components in the ice environments.In this paper presented are someresults on fatigue reliability of these structures in the Gulf by investigating the distributions of iceparameters such as its floating direction and speed,sheet thickness,compressive strength,ice forces on thestructures,and hot spot stress in the structure.The low temperature,ice breaking modes and componentfatigue failure modes are also taken into account in the analysis of the fatigue reliability of the offshorestructures experiencing both random ice loading and low temperatures.The results could be applied to thedesign and operation of offshore platforms in the Bohai Gulf. 相似文献
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海冰热力模式的辐射参数化方案在渤海和波罗的海应用的比较 总被引：2，自引：0，他引：2
研究了海冰热力模式中的各种辐射参数化方案,对比了模式计算的太阳短波辐射、大气长波辐射以及海冰热力变化,并利用渤海和波罗的海观测资料进行比较和误差分析.冬季大部分时间太阳短波辐射对海冰热力过程的作用有限.简单计算方案一般满足海冰模式要求.误差主要受云和冰雪表面与大气之间的多重反射影响.长波辐射对表面热平衡和海冰质量变化起重要作用.长波辐射参数化方案的计算结果受环境因素影响.云量参数化有待进一步改进.海冰模式计算结果的精度与长波辐射计算精度有一致性. 相似文献
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Numerical simulation for dynamical processes of sea ice 总被引：1，自引：0，他引：1
ＮｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｄｙｎａｍｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆｓｅａｉｃｅＷｕＨｕｉｄｉｎｇ，ＢａｉＳｈａｎ，ＺｈａｎｇＺｈａｎｈａｉａｎｄＬｉＧｕｏｑｉｎｇ（ＲｅｃｅｉｖｅｄＭａｙ１６，１９９６；ａｃｃｅｐｔｅｄＪａｎｕａｒｙ... 相似文献
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当船舶在冰区航行时,螺旋桨会与海冰相互碰撞并导致桨叶的变形和损坏,进而影响船舶的航行安全。为研究海冰与螺旋桨的相互作用过程,采用离散元(DEM)—有限元(FEM)耦合方法构建海冰—螺旋桨切削模型。海冰和螺旋桨模型分别采用具有黏结—破碎特性的球体离散单元和8节点六面体有限单元构造。基于该DEM-FEM耦合模型讨论了不同切削深度下,螺旋桨所承受冰载荷的特点和规律;最后,研究了螺旋桨切削海冰过程中进速系数、推力系数、扭矩系数之间的对应关系,并讨论了海冰—螺旋桨相互作用过程中冰压力、Mises应力和变形的分布特点。以上研究可为寒区船舶安全航行和螺旋桨设计提供有益的参考。 相似文献
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1 Introduction The solar and terrestrial radiations are the major energy sources and sinks for the earth climate system. Climatologically, in high latitudes and polar regions, the radiative fluxes are often an order of magnitude larger than the other surf… 相似文献