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题名基于浮冰区参数化设计的船舶冰阻力数值模拟
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作者
刘为民
涂勋程
谷家扬
庄月昊
陶延武
张忠宇
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机构
江苏科技大学船舶与海洋工程学院
重庆前卫科技集团有限公司
江苏科技大学海洋装备研究院
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出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2020年第12期1517-1529,共13页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51779109)
江苏省自然科学面上基金资助项目(BK20171306)
工信部高新技术船舶项目([2017]614,[2018]473)。
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文摘
本文参照真实冰区环境下浮冰尺度(MCD)概率分布规律,基于遗传算法运算器Glapagos,采用Grasshopper参数设计工具对Voronoi图进行全局优化,建立了符合自然环境的浮冰区模型,采用LS-DYNA流固耦合方法对船舶在浮冰区航行的参数影响情况进行了研究。研究发现:船肩附近的浮冰滑移现象最为显著,船艏附近的浮冰破碎现象则更为明显;船体受浮冰的冲击频率随浮冰密集度的提高呈明显增大趋势,而受冰厚影响较小;浮冰载荷波动的剧烈程度与影响因素(浮冰密集度、浮冰厚度和航速)正相关;相比大尺度浮冰,小尺度浮冰具有较高频率的冲击载荷、较大的载荷脉冲宽度和成分占比更高的摩擦阻力,这对浮冰阻力起到了明显的加强作用;浮冰阻力具有一定的随机性,但一般随浮冰密集度、冰厚和航速的增加而增加。
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关键词
参数化设计
遗传算法优化
MCD概率分布
流固耦合
参数影响性分析
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Keywords
parametric design
genetic algorithms optimization
the probability distribution of MCD
fluid-structure interactions
parameters influence analysis
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分类号
U661.1
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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