北極冰川出現(xiàn)季節(jié)性消融,北極航道也即將開通,這使得大規(guī)模開發(fā)極區(qū)油氣資源成為可能。隨著極區(qū)工程活動規(guī)�；l(fā)展,海冰災(zāi)害頻發(fā),海冰與結(jié)構(gòu)物相互作用的問題日益突出。為了更好地開發(fā)海洋,研究冰與海洋結(jié)構(gòu)相互作用問題對于極區(qū)資源開發(fā)意義重大。長期以來,各國學者利用理論分析、數(shù)值模擬、模型試驗、原型測量等全方位研究手段,對海冰問題開展了深入系統(tǒng)的研究工作。近年來,數(shù)值模擬方法在工程海冰應(yīng)用中得到了較大發(fā)展。依托離散元方法建立的模型可以很好地描述冰與海洋工程結(jié)構(gòu)物相互作用過程中的破壞模式,并揭示海冰破壞模式與結(jié)構(gòu)冰載荷之間的關(guān)系。本文采用工程海冰的離散元方法模擬了冰與海洋結(jié)構(gòu)的相互作用,開展了海冰離散元分析計算等工作,研究了不同類型海洋結(jié)構(gòu)和海冰相互作用時產(chǎn)生的冰荷載以及海冰堆積問題。研究內(nèi)容主要包括以下兩個方面:（1）對核電取水口結(jié)構(gòu)前的浮冰堆積問題進行了離散元模擬。分析了海冰的速度、密集度及冰量三個參數(shù)對結(jié)構(gòu)前海冰堆積過程的影響,從而對海冰最大堆積高度進行合理預(yù)判,降低了工程結(jié)構(gòu)因浮冰堆積造成的危害,為海洋結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計和安全運行提供了參考。（2）對平整冰與海洋錐體結(jié)構(gòu)的相互作用過程進行了模擬... 

【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)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 海冰在結(jié)構(gòu)前的破壞模式
        1.2.1 極區(qū)海洋結(jié)構(gòu)
        1.2.2 海冰的破壞模式及堆積問題
    1.3 國內(nèi)外研究進展
        1.3.1 原型觀測
        1.3.2 模型試驗
        1.3.3 數(shù)值模擬
    1.4 本文研究內(nèi)容
2 面向工程海冰的離散元模擬方法
    2.1 引言
    2.2 海冰離散元方法
        2.2.1 離散單元法基本流程
        2.2.2 球體顆粒單元的粘結(jié)與失效
        2.2.3 時間步長
    2.3 離散元模型構(gòu)建
        2.3.1 閔可夫斯基和運算方法
        2.3.2 擴展圓盤單元模型的構(gòu)建
    2.4 小結(jié)
3 核電工程結(jié)構(gòu)前海冰堆積問題的數(shù)值模擬
    3.1 引言
    3.2 工程問題及其數(shù)值模擬
        3.2.1 工程問題
        3.2.2 離散元數(shù)值模擬
    3.3 浮冰堆積高度影響因素分析
        3.3.1 浮冰密集度及冰速對堆積高度的影響
        3.3.2 冰量對堆積高度的影響
    3.4 小結(jié)
4 錐體海洋結(jié)構(gòu)冰荷載問題的數(shù)值模擬
    4.1 引言
    4.2 離散元數(shù)值模擬及驗證
    4.3 結(jié)構(gòu)冰荷載影響因素分析
        4.3.1 冰速對冰荷載的影響
        4.3.2 水線處直徑對冰荷載的影響
        4.3.3 錐角對冰荷載的影響
    4.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]核電取水口海冰堆積問題的數(shù)值模擬[J]. 王延林,張亞偉,許寧,孫珊珊,張大勇,岳前進,杜宇.  哈爾濱工程大學學報. 2019(10)
[2]新時代“冰上絲綢之路”的發(fā)展布局研究[J]. 夏立平.  人民論壇·學術(shù)前沿. 2018(11)
[3]紅沿河核電站取水口海冰堆積特性的離散元分析[J]. 龍雪,季順迎,王躍方.  海洋工程. 2018(03)
[4]中俄北極合作走廊建設(shè)構(gòu)想[J]. 李振福,王文雅,米季科·瓦列里·布羅尼斯拉維奇.  東北亞論壇. 2017(01)
[5]海冰與自升式海洋平臺相互作用GPU離散元模擬[J]. 狄少丞,季順迎.  力學學報. 2014(04)
[6]船舶在碎冰區(qū)航行的離散元模型及冰載荷分析[J]. 李紫麟,劉煜,孫珊珊,盧云亮,季順迎.  力學學報. 2013(06)
[7]海冰與直立結(jié)構(gòu)相互作用的離散單元數(shù)值模擬[J]. 季順迎,狄少丞,李正,畢祥軍.  工程力學. 2013(01)
[8]海冰離散元模型的研究回顧及展望[J]. 季順迎,李春花,劉煜.  極地研究. 2012(04)
[9]2010年渤海海冰災(zāi)害特征分析[J]. 孫劭,蘇潔,史培軍.  自然災(zāi)害學報. 2011(06)
[10]基于現(xiàn)場觀測的海洋結(jié)構(gòu)冰堆積過程和危害分析[J]. 岳前進,許寧,崔航,馬春杰.  中國海洋平臺. 2011(03)

博士論文
[1]海洋結(jié)構(gòu)物作用下海冰破壞模式及冰載荷的離散元分析[D]. 龍雪.大連理工大學 2019
[2]基于閔可夫斯基和理論的擴展離散元模型及其應(yīng)用[D]. 孫珊珊.大連理工大學 2017
[3]抗冰結(jié)構(gòu)的原型測量與分析評價技術(shù)研究[D]. 王延林.大連理工大學 2011
[4]錐體海洋結(jié)構(gòu)的冰荷載研究[D]. 許寧.大連理工大學 2011
[5]基于實驗數(shù)據(jù)分析的直立結(jié)構(gòu)擠壓冰荷載研究[D]. 郭峰瑋.大連理工大學 2010
[6]渤海海冰數(shù)值模擬及其工程應(yīng)用[D]. 季順迎.大連理工大學 2001

碩士論文
[1]寒區(qū)結(jié)構(gòu)海冰風險分析與管理方法研究[D]. 趙熺煜.大連理工大學 2018
[2]渤海海域?qū)Ч芗芷脚_前碎冰堆積進程研究[D]. 袁光奇.天津大學 2014
[3]錐形結(jié)構(gòu)前碎冰堆積行為的模型試驗研究[D]. 周曉東.天津大學 2012
[4]應(yīng)用可視化技術(shù)研究近海建筑物前海冰堆積過程[D]. 解福奇.大連理工大學 2004



本文編號：3495438