隨著全球氣候變暖,人類極地海洋活動逐漸增多,需要大量極地船舶設備。極地海冰力學性質的研究是極地船舶設計的核心關鍵技術之一,本文將對海冰力學性質進行數(shù)值預報。海冰力學性質復雜且受到眾多物理因素影響,目前關于海冰力學性質的研究多為實驗研究。實驗測量本身具有一定局限性,本文通過對海冰內部結構的觀察分析提出了一種適用于模擬柱狀海冰的隨機孔隙模型（RPM）。將RPM模型數(shù)值計算結果與實驗測量結果對比分析,驗證了該模型在預報海冰力學性質方面的合理性。冰載荷預報過程中所需的海冰主要力學參數(shù)包括失效應力、彈性模量、泊松比、失效應變�？紫堵适桥袛嗪１W性質常用的物理參數(shù),本文首先基于RPM模型預報了孔隙率對上述四個力學參數(shù)的影響,給出各個力學參數(shù)變化范圍和趨勢,為冰載荷數(shù)值預報提供了選擇材料參數(shù)的參考。此外海冰還具有明顯的尺度效應,本文基于RPM模型對海冰尺度效應進行預報分析,為海冰力學性質進一步深入研究提供參考。 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 海冰物理性質
        1.2.2 海冰力學性質
    1.3 本文內容
2 RPM模型介紹與模型驗證
    2.1 RPM模型介紹
        2.1.1 海冰微觀結構與RPM模型的生成
        2.1.2 RPM模型中的滲流現(xiàn)象
    2.2 海冰材料屬性
    2.3 RPM模型的驗證
    2.4 本章小結
3 基于RPM模型探究海冰孔隙率對力學性質影響
    3.1 海冰斷裂失效過程
    3.2 孔隙率對海冰力學性質影響
    3.3 孔隙結構作用的研究
    3.4 理論預報
    3.5 本章小結
4 基于RPM模型對海冰尺度效應的研究
    4.1 海冰強度尺度效應預報
    4.2 海冰彈性模量尺度效應預報
    4.3 海冰泊松比尺度效應預報
    4.4 海冰失效應變尺度效應預報
    4.5 本章小結
5 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]融冰期北極海冰單軸壓縮強度的試驗研究[J]. 王慶凱,雷瑞波,李志軍.  哈爾濱工程大學學報. 2018(10)
[2]尺寸效應對海冰壓縮強度的影響[J]. 資林欽,王國軍,王帥飛,李書興,張大勇,岳前進.  水利科學與寒區(qū)工程. 2018(03)
[3]極地破冰船世界各國發(fā)展概況及中國極地發(fā)展策略[J]. 臧瑞斌.  中國水運(下半月). 2016(11)
[4]極地船舶核心關鍵基礎技術現(xiàn)狀及我國發(fā)展對策[J]. 朱英富,劉祖源,解德,李萬紅.  中國科學基金. 2015(03)
[5]大凌河口附近海冰的內部結構分析[J]. 黃文峰,孔祥鵬,楊躍忠,張麗敏,李志軍,許占堂.  海洋通報. 2010(03)
[6]北極生長的多年海冰晶體結構分析[J]. 李志軍,康建成.  冰川凍土. 2001(04)
[7]渤海冰尺寸效應的實驗研究[J]. 沈梧,李洪升,張小朋,白樹林.  大連工學院學報. 1988(02)

博士論文
[1]北極航道融冰期海冰物理和力學工程參數(shù)研究[D]. 王慶凱.大連理工大學 2019
[2]極區(qū)航道海冰時空分布及其物理力學性質研究[D]. 韓紅衛(wèi).大連理工大學 2016



本文編號：3372245