冰體
- 低溫極端載荷作用下船艏結構損傷演化過程研究
結構響應研究以及冰體與板架結構相互作用的模型試驗研究較多，大型以及實船船冰相互作用模型試驗研究較少，且目前對于如冰山、冰脊極端載荷作用下的船舶結構損傷演化過程的研究較少。因此，本文將針對低溫以及極端載荷作用下的船舶艏部結構損傷演化過程進行仿真分析，掌握各主要性能參數(shù)對損傷演化過程的影響規(guī)律，為極端環(huán)境下船舶結構設計及評估方法提供技術支撐。1 典型船冰相互作用場景船舶航行在極地水域時，其艏部及涉冰帶結構可能與浮冰、冰脊、冰山等發(fā)生接觸碰撞。對于船舶與浮冰發(fā)生
裝備環(huán)境工程 2023年9期2023-10-18
- 不同前處理下咸水冰融水水質(zhì)與水量特征*
,隨著溫度升高,冰體融化,“鹵水胞”破裂,里面的咸水由于重力作用向下遷移,在冰中形成可供咸水向下遷移的“咸水通道”[10]。有研究通過在低溫條件下融化渤海海冰,獲得了30%左右的＜2 g·L-1的微咸水[11]。Zhang 等[12]通過室內(nèi)試驗證實初始礦化度會顯著影響咸水冰的脫鹽率,初始礦化度為2.5 g·L-1和15 g·L-1的咸水冰融化一半時的脫鹽率分別為70.8%和83.9%。而在海水淡化領域,Luo等[13]利用單向凍結技術排除了57.88%～
中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報(中英文) 2023年6期2023-06-28
- 船-冰碰撞中考慮溫度影響的冰體材料本構模型研究
與海冰相互作用時冰體和結構的損傷和變形特點。本文研究成果可為極地船舶碰撞損傷評估和結構設計制造提供參考。1 考慮溫度影響的海冰材料本構模型1.1 考慮溫度影響的海冰材料本構理論自然界中的海冰是由結晶冰、鹵水、空氣和雜質(zhì)等組成的復雜混合物，其成分比例隨外界條件、時間和空間的變化而變化，其中最重要的控制因素是溫度，所以從材料學角度來看，海冰可以視為溫度敏感性復合材料[13]。隨著海冰力學試驗尤其是多軸試驗的廣泛實施，海冰三維應力狀態(tài)和材料力學特點得到全面直觀反
船舶力學 2023年2期2023-03-01
- 基于線結構光掃描的結冰冰形三維測量
，一般需要測量結冰體的厚度、形狀等信息。隨著研究的深入，特別是對3D結冰計算模型的研究不斷深入，學者們對結冰體3D形狀的測量提出了明確需求。結冰與液態(tài)水含量、平均水滴直徑、溫度、結冰時間、飛行速度和攻角等參數(shù)緊密相關[1]。為探索這些參數(shù)對結冰生長過程的影響，需獲取時間解析(Time Resolved)3D冰形，在風洞試驗中進行結冰生長過程3D冰形在線測量?，F(xiàn)有結冰冰形測量方法主要有：熱刀法、攝影測量法[2]、激光刀切法[3-6]和三維掃描儀測量法[7]。
測控技術 2022年12期2023-01-04
- 微塑料對結冰過程中環(huán)境因子遷移的影響
表明,結冰過程中冰體對環(huán)境因子具有排斥作用,不同條件下微塑料賦存對環(huán)境因子的分布規(guī)律均有一定程度的影響,由于微塑料自身特性致使原本應遷移至冰下水體中的環(huán)境因子部分滯留于冰體中,導致冰體中環(huán)境因子濃度的提高,為對照組冰體中環(huán)境因子濃度的1.13～1.49倍;同時使冰下水體中環(huán)境因子濃度下降,為對照組冰下水體中環(huán)境因子濃度的0.73～0.93倍;微塑料的賦存同時導致環(huán)境因子分配系數(shù)值提高0.04～0.18,致使環(huán)境因子向冰下水體遷移的能力下降,但微塑料的賦存并
中國環(huán)境科學 2022年11期2022-12-19
- 彈體高速侵徹冰體研究
利用軍事技術進行冰體結構的毀傷研究，對無論是冰災防治、反潛作戰(zhàn)還是高寒極地環(huán)境作戰(zhàn)都具有重要意義。在冰體力學試驗方面，Schulson進行了冰體的破壞試驗，研究冰體由韌性向脆性轉(zhuǎn)變問題；肖贊采用巴西試驗法對黃河冰進行加載試驗，獲得了冰的抗拉強度值，根據(jù)結果論證了巴西試驗法在冰的抗拉強度與斷裂韌度試驗中的適用性；Suzuki等進行了彈丸的高速沖擊侵徹試驗，通過試驗建立了用以描述表面力的分析模型。在爆破破冰方面，王瑩等建立了藥量、爆距、冰厚與破冰半徑的灰色關聯(lián)
彈箭與制導學報 2022年4期2022-10-12
- 烏梁素海重金屬在冰水介質(zhì)中遷移效應研究
因此重金屬離子在冰體和水體中的結合能可以用來判斷重金屬離子在兩種介質(zhì)中的穩(wěn)定性［2］。影響水結冰的因素很多，如溶液初始重金屬質(zhì)量濃度、溶液pH 值、環(huán)境溫度等。 呂宏洲［3］通過模擬總氮、總磷、重金屬等污染物在不同結冰溫度和不同溶液初始重金屬質(zhì)量濃度條件下的分布情況，摸清了污染物在冰水介質(zhì)中分配系數(shù)的變化規(guī)律。 姜慧琴［4］探討了不同營養(yǎng)鹽濃度、pH 值和凍結溫度條件下，營養(yǎng)鹽在冰體中的分布特征和凍融過程中的釋放規(guī)律。 本文基于烏梁素海實際結冰過程，運用自
人民黃河 2022年8期2022-08-09
- 冰川世界撼人奇景
可以見到被稱為“冰體壺穴”的冰川隧道。進入其中，頭頂湛藍色、波紋形狀的冰，如同置身于童話世界。隧道中，不時有冰體開裂的聲音傳來，幽深而清晰，讓人感覺恐怖又神秘。冰體壺穴的形成源于冰川表面的融水或雨水，當它們匯成溪流后流進冰川的縫隙，一邊流，一邊將冰川內(nèi)部的冰融化，直至從冰川的另一端流出，給冰川通出一條隧道。冰體壺穴很容易塌陷，尤其在夏天，但洞穴中的開裂聲并不是冰洞塌陷的征兆，而是源于冰川的移動。冰川會在地球引力的作用下向較低的地方緩慢移動，冰川每移動一毫米
大科技·百科新說 2022年4期2022-05-30
- 大砂溝渠道及其建筑物的凍脹破壞與防治
縫間空隙中形成的冰體，因周圍未凍結區(qū)土中的水分在毛細力的作用下會向凍結的冰體遷移聚集，使凍結區(qū)的冰凍體不斷增大，由于渠道及其建筑物的結構限制冰體的增大而產(chǎn)生應力，應力作用隨著冰體體積的不斷增大而增大。應力在不斷增大的過程中，工程結構抗力和變形不斷增加和積累，達到工程結構設計彎矩、剪切和變形破壞應力值時，導致渠道及建筑物結構出現(xiàn)開裂、傾斜、位移、局部隆起或沉陷、甚至倒塌，應力得到釋放。2.4 融陷破壞工程區(qū)進入融冰期后，鼓脹地基土中的冰體、建筑物工作縫中的冰
農(nóng)業(yè)科技與信息 2021年15期2021-12-07
- 太子河冰封期污染特征分析
，故第一次末采集冰體校本數(shù)據(jù)。在河流冰凍條件下使用破冰工具將冰蓋打開，在現(xiàn)場對河流溶解氧、水溫等指標進行檢測，采集河流水樣品，收集到采樣瓶中，河流冰樣品盡量保持冰塊的完整性，將采集到的樣品帶回實驗室中，對樣品的總氮、總磷、COD以及氨氮等指標進行測量。各采樣點緯度以及名稱見表1-1。1.2 樣品的分析方法采集到的樣品裝入事先處理好的聚乙烯塑料瓶中，事先使用洗滌劑將瓶子清洗干凈，然后使用超純水對瓶子進行反復沖洗，采樣現(xiàn)場攜帶使用便攜儀器對水中pH值及溶解氧含
皮革制作與環(huán)?？萍?2021年8期2021-11-11
- 浮冰碰撞下船體板塑性動力響應預測方法
方法的研究，探討冰體碰撞作用下船體結構的塑性變形損傷問題。對于船?冰碰撞結構動力響應問題，目前主要采用實船測試法、模型實驗法和數(shù)值分析法。Gagnon 等[1]和Ritch 等[2]針對加拿大海岸警衛(wèi)隊的 Terry Fox 號破冰船開展冰山碰撞試驗，研究其艏部碰撞壓力和冰山碰撞力，并結合有限元計算結果進行了預測分析。Kim 等[3]對水池中的冰體與板架模型開展了碰撞試驗研究，分析了板架的塑性變形情況及碰撞力。閆夢嬌等[4-5]針對楔形冰撞擊船體板開展模型
中國艦船研究 2021年5期2021-10-27
- 船-冰碰撞下冰材料有限元數(shù)值方法研究進展
地區(qū)海面上漂浮的冰體主要分為淡水冰和咸水冰，其中淡水冰主要是冰山冰，或者是一些從冰川分離而出的小型冰山。極地船舶在冰區(qū)航行時難免會遭受到浮冰的碰撞作用，在極端冰碰載荷作用下船體結構難免會出現(xiàn)塑性變形，甚至會出現(xiàn)破壞斷裂，如圖1和圖2所示，這將會導致人員傷亡、貨物泄露以及環(huán)境污染等問題，甚至會造成沉船事故。例如，2015年，俄羅斯大型拖網(wǎng)漁船“遠東”號與浮冰相撞，導致船舶沉沒，56人死亡以及13人失蹤；2019年1月，“雪龍”號破冰船在南極阿蒙森海與冰山相撞
船舶力學 2021年8期2021-09-02
- 方槽型縱骨船舶抗冰結構冰撞動響應實驗研究*
不同形狀和質(zhì)量的冰體發(fā)生碰撞時結構動響應特性，揭示了結構損傷變形、碰撞力和能量轉(zhuǎn)換的規(guī)律，并開展了水介質(zhì)中船體板架與冰體碰撞模型實驗。然而，對船舶抗冰結構設計的相關研究開展較少，冰區(qū)船結構設計主要依據(jù)文獻[6-8]。李丹等[9]通過在船體涉冰帶舷側外板增加肋骨和縱骨數(shù)量的方法，提出了兩種LNG船舷側抗冰撞結構加強方案，盡管起到了抗冰效果，但是由于構件數(shù)量的增加，帶來了船體重量增加的問題。陳聰[10]提出了Ⅰ型和Ⅴ型兩種夾層板新型抗冰撞結構型式，通過與傳統(tǒng)船
爆炸與沖擊 2021年6期2021-07-09
- 融冰過程中鐵離子和錳離子的遷移規(guī)律
污染物會被截留在冰體中[3-4].翌年初春冰逐漸融化,導致冰中的污染物被釋放出來,成為承納水體的污染源,甚至會在水體沉積物中積累[5-6],對水環(huán)境產(chǎn)生威脅.隨著全球氣候逐漸變暖[7],寒冷地區(qū)水體的冰封期縮短,冰川融化加速,這使得研究融化過程中污染物的遷移規(guī)律迫在眉睫.現(xiàn)已公開的有關淡水研究的文獻中,只有2%涉及水體結冰過程[8],且主要集中在氮、磷、金屬離子,有機污染物等物質(zhì)研究[9-13].關于融冰過程研究的文獻相對匱乏,近些年僅有的一些文獻多集中于
中國環(huán)境科學 2021年5期2021-05-29
- 高速彈體侵徹冰材料過程數(shù)值模擬研究
成冰區(qū)，一方面，冰體的存在對船舶、水利設施以及平臺設備等的正常運行帶來威脅[1]；另一方面，高緯度海域的海冰區(qū)域能夠為潛艇提供安全的環(huán)境，提高潛艇的生存能力。美俄等國均進行過核潛艇冰下航行以及破冰上浮發(fā)射導彈[2]。因此利用軍事技術，對冰體結構進行毀傷研究，無論是防治冰災、反潛作戰(zhàn)還是高寒極地環(huán)境下的作戰(zhàn)都具有重要意義。利用軍事技術進行冰體結構的毀傷研究，主要集中于爆破破冰研究。其中王瑩等[3]建立了藥量、爆距、冰厚與破冰半徑的灰色關聯(lián)系數(shù)及關聯(lián)度，得到對
兵器裝備工程學報 2021年4期2021-05-06
- 聚能破冰風險及防護的研究
用兩級爆破，一級冰體爆破鉆孔，二級冰體或水中爆破，運用兩級爆破，盡可能地發(fā)揮爆炸所產(chǎn)生的能量，從而更好地實現(xiàn)冰體爆破。采用聚能破冰雖然可以達到爆破最優(yōu)化和成本節(jié)約化，但在聚能破冰時，會伴隨著地震效應、空氣沖擊波、飛冰等危害，如果沒有采取一定的安全防護，就會可能發(fā)生事故，造成人員傷亡或周圍的電力、通信、建筑物等設施的破壞，引起嚴重的損失。從目前的發(fā)展趨勢來看，隨著防凌減災方案的不斷深入研究，對其爆破產(chǎn)生的風險及防護的研究有其重要意義。1 聚能破冰地震效應的影
科技風 2021年6期2021-04-12
- 油船極地航行與浮冰碰撞動響應特性研究
程中面臨著巨大的冰體碰撞風險。當浮冰規(guī)模較大、船舶航速較高時，船體外板將會受到巨大的碰撞載荷，可能造成殼板變形、破裂，威脅船舶結構安全。船舶與浮冰碰撞屬于復雜的動態(tài)響應過程[2]，涉及運動、變形、材料等非線性問題，同時，碰撞過程還會受到周圍海水介質(zhì)的影響，存在流固耦合現(xiàn)象，采用理論方法對其動力學問題進行求解幾乎是不可能的。隨著非線性有限元模擬技術的飛速發(fā)展和大型商用軟件計算功能的完善，船-冰碰撞過程可以采用軟件進行數(shù)值模擬[3-6]。Gao[7]采用數(shù)值仿
艦船科學技術 2020年12期2021-01-19
- 冰碰載荷下船體板彈塑性動力響應分析
外學者提出了許多冰體理想化材料模型，例如各向同性彈性斷裂模型、彈塑性材料模型，以及可壓碎泡沫型材料模型等數(shù)值模型，用來分析浮冰碰撞下船體結構的塑性動力響應。Ferrari 等[2]采用NORSOK 方法分析了船–冰碰撞過程中的能量耗散情況。Su 等[3]應用數(shù)值模型對作用于船體總體和局部的冰載荷予以了估算。Abraham[4]應用有限元方法研究了橫向冰載荷作用下船舶結構的塑性響應，并采用冰載荷作用下的板架結構實驗對數(shù)值模擬結果進行了驗證。Liu 等[5-6
中國艦船研究 2020年6期2020-12-17
- 彈體穿越冰水混合物流動過程的數(shù)值模擬
海面具有大面積的冰體覆蓋,可以進一步提高潛射導彈發(fā)射的隱蔽性與突然性。國內(nèi)外均已開展了水下發(fā)射導彈出水過程的數(shù)值與試驗研究[4-7],但對于細長導彈穿越冰水混合物出水過程的研究較少,其流場的變化比單純的出水過程更加劇烈,成為導彈冰下發(fā)射成功與否的關鍵因素之一。ANSYS/LS-DYNA軟件基于有限元算法,對流固耦合問題具有良好的適應性[8-9]。本文利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析軟件,對細長彈體穿越冰水混合區(qū)域出水過程進行數(shù)值模擬研究,獲得這一過
彈道學報 2020年3期2020-10-09
- 星球消融
量年代久遠的天然冰體，它們由地球上高寒地區(qū)的固態(tài)降水持續(xù)覆蓋形成。藍色星球用幾千萬年的時間，將她85%的淡水凍結在這些龐大的冰體中。它們覆蓋著地球的兩極、中低緯度區(qū)的高山，地球陸地1/10的面積曾屬于這片冰雪世界。而現(xiàn)在，越來越溫暖的氣候，正以前所未有的速度融化這些古老冰體。來自世界冰川監(jiān)測服務處WGMS的數(shù)據(jù)表明，從1961-2016年，地球上超過9.萬億噸的冰川消融入海，海平面因此上升了27毫米。在過去30年中，全球冰川的損失量一直在增加，目前每年損失
飛碟探索 2020年2期2020-10-09
- 高原凍土地區(qū)典型凍土工程特性概述
℃以下環(huán)境，土內(nèi)冰體常年不融化時稱其為多年凍土，我國為世界第三大凍土分布國，多年凍土廣泛分布于西部高原地區(qū)。凍土實質(zhì)上是由空氣(氣相)、未凍結水(液相)、冰體(固相)、土顆粒(固相)等組成的不同于傳統(tǒng)固、液、氣三相組成的普通土體，水結晶體積變大使得凍土處于一種類似于四相狀態(tài)的復雜體系，其物理力學特性都有較大變化，給工程建設帶來困難，圖1為凍土物質(zhì)構成示意圖。2 凍土的物理特性2.1 凍土內(nèi)的物質(zhì)遷移特性當土體內(nèi)的一部分水分發(fā)生凍結時，其內(nèi)液態(tài)水含量減小固態(tài)
山西建筑 2020年18期2020-09-14
- 黃河冰凌單點爆破的數(shù)值模擬與試驗研究
破數(shù)值模型涉及到冰體材料模型的破壞和水下爆炸,反映空氣、冰體、水體和炸藥間的相互耦合作用,整個過程是一個動態(tài)的、高度非線性的變化過程,不能只采用有限元軟件ANSYS建立冰體爆破模型進行計算。對于江河中冰凌爆破的數(shù)值模擬計算問題,國防科技大學和大連理工大學等高校及科研院所常利用ANSYS/LS-DYNA程序,采用多物質(zhì)ALE (Arbitrary Lagrange-Euler)算法以及適用于界面的流固耦合算法進行顯式動力分析[6]。LS-DYNA程序能模擬真
華北水利水電大學學報(自然科學版) 2020年4期2020-09-03
- 冰碰載荷下船用泡沫鋁夾層板沖擊動力響應研究*
目前，船體結構抗冰體碰撞研究主要集中在試驗方法和數(shù)值計算方法.Gagnon等[1-3]進行了冰體與Terry Fox破冰船碰撞試驗，還進行了冰體與船體結構碰撞模型試驗，分析了碰撞過程中結構的接觸壓力和碰撞力隨時間變化歷程，并與有限元計算結果進行了對比.Ritch等[4]也進行了Terry Fox破冰船與小型冰山碰撞試驗，測出了船體結構局部碰撞過程中的局部壓力.Manuel等[5]進行了一系列淡水冰與船舶結構的準靜態(tài)壓縮實驗，船舶結構產(chǎn)生了較大的塑性變形.K
武漢理工大學學報（交通科學與工程版） 2020年2期2020-06-03
- 烏梁素海冰封期冰—水中污染物空間分布特征及污染評價
、海水冰面、河流冰體方面，并且多側重于動力學和熱力學研究。以往湖泊冰封期研究，主要集中于冰封期營養(yǎng)鹽及浮游植物的分布特征[10]、凍融過程中水質(zhì)變化特征分析[11]及湖冰生長過程中TN、TP的遷移特征[12-13]，而對于冰和冰下水體污染物的地球化學特性研究較少。本文采集烏梁素海濕地冰體和冰下水體樣品，對 TN、TP、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Zn 等指標進行了檢測和分析。對烏梁素海冰封時期不同相態(tài)水體中污染物的分布特性進行研究，不但能對湖泊濕地不同時
灌溉排水學報 2020年2期2020-05-18
- 初中物理有效教學策略
一個不太厚的矩形冰體.再找一個圓形的凹勺.然后給凹勺加熱.此時，將凹勺放到矩形冰體的中間，就能夠讓冰體凹下去.如果凹勺冷卻了，就再加熱，再放到冰體中間.將冰體反過來，再應用凹勺加熱冰體，直至凹透鏡完成.這時簡單地打磨一下冰體，就能讓它成為鏡片了.通過這次的實踐教學，學生進一步學習了凸凹透鏡成像的機理，學生對材質(zhì)的物理性能有了更深的理解.學生學會了分析材料的物理性能，能夠根據(jù)需求選擇適用的物理材料.學生在學習知識時，不能只會泛泛而談物理理論，而要能轉(zhuǎn)換理論，
中學生數(shù)理化·教與學 2020年1期2020-02-07
- 考慮預加水壓力的船冰碰撞動態(tài)結構響應研究
i-Wu屈服面的冰體材料模型[1-2]便是由有限元法研究船舶與3種形狀冰山碰撞發(fā)展而來。不僅如此，有限元法還應用于船舶與冰山碰撞時抵抗碰撞影響有利區(qū)域研究[3]及碰撞速度、冰體質(zhì)量、冰體形狀等因素對船-冰碰撞的影響[4-6]研究中。冰體材料屬性受到鹽度、溫度等因素的影響，故本文搜集整理了一系列資料，比較國內(nèi)外學者研究中的冰體材料本構模型[7-9]，選擇各向同性彈性斷裂失效本構模型作為本文數(shù)值仿真的冰體材料本構模型。為了模擬船-水-冰三者在船-冰碰撞過程中的
艦船科學技術 2019年11期2019-12-03
- 冰體質(zhì)量和撞擊角度對船首結構碰撞性能的影響
和能量吸收機制受冰體形狀的影響。張健等[2]利用數(shù)值仿真的方法,通過變化撞擊參數(shù)(碰撞速度、冰體形狀、碰撞位置等)研究極地船舶在撞擊冰山時船舶構件的動態(tài)響應差異,討論船舶與冰體碰撞工況下的損傷變形、碰撞力等變化特性,進而科學地得出冰體形狀、冰體質(zhì)量、船速等撞擊參數(shù)對船-冰碰撞的影響機理。王健偉等[3]通過改變冰層厚度與船舶速度研究破冰船的動態(tài)結構響應,分析船首結構的變形損傷、碰撞冰力的大小和結構吸能等特性。本文利用ANSYS建立一艘16萬噸級的油船首部模型
造船技術 2019年5期2019-11-12
- 基于船-水-冰耦合技術的撞擊參數(shù)對船冰碰撞性能的影響
參數(shù)（撞擊位置、冰體質(zhì)量、撞擊速度、撞擊角度）等存在很多情況，不同的情況組合對船體碰撞性能的影響不同[7]。因此，進一步開展冰體質(zhì)量與碰撞角度對碰撞性能的影響有必要。本文利用Ansys建立1艘16萬噸級的油船首部模型，并使用非線性有限元軟件Ls-dyna求解分析，基于流固耦合算法研究船舶碰撞性能。1 船-水-冰耦合技術及船體碰撞模型本文的船-水-冰耦合技術指的是基于目前數(shù)值模擬技術，最大限度地考慮船舶撞擊冰體過程中船體與冰體自身結構及周圍流場等影響參數(shù)，盡
艦船科學技術 2019年6期2019-07-16
- 南極冰山，神奇何在
，冰山融化深度或冰體裂縫的發(fā)展情況，確定冰體是否面臨崩潰。冰山無山峰當我們在南大洋靠近南極航行時，最為奇特的景觀就是平頂冰山。遠看似水天線上的一條黑線段，近看像“豆腐塊”一樣突兀在海平面上。其形狀方正、切面非常完美，各個側面都接近90度，而且頂部十分平整，酷似被一把巨刀筆直切割下來。這是大自然巧奪天工的杰作，是南極特有環(huán)境的產(chǎn)物。因為南極大陸表面比較平坦，厚度比較平坦的冰舌伸展至海洋，在強大浮力作用下，堅實的冰體硬性折斷，造就了整齊的矩形冰山?！盁o峰不成山
軍事文摘·科學少年 2019年5期2019-06-19
- 破冰結構角度對整冰失效模式的影響分析
用, 得到了影響冰體失效的冰力分量與破冰結構參數(shù)的表達關系, 進而確認冰摩擦系數(shù)以及坡度角與冰體失效模式的關系。依據(jù)北極海冰的摩擦系數(shù)范圍, 指出當破冰船破冰結構坡度角小于 70°時, 冰體發(fā)生彎曲破壞, 當坡度角處于 70°—82°時, 冰體同時發(fā)生彎曲和擠壓失效, 當坡度角大于82°時, 冰體僅發(fā)生擠壓失效,同時給出了不同失效模式下冰力的計算方法。0 引言近十幾年來, 隨著全球氣候變暖, 北極冰層逐年融化, 各國對連接歐洲、東亞和北美的北極航線的探索不
極地研究 2018年4期2018-12-25
- 冰撞載荷下I型夾層板抗沖擊性能研究
獻[2]中給出的冰體材料模型，建立I型夾層板-冰碰撞的有限元仿真技術，分析不同條件下的冰撞載荷下夾層板結構的動態(tài)響應。通過對冰載荷作用下傳統(tǒng)板架結構和金屬夾層板結構的抗沖擊性能對比，表明金屬夾層結構的應用優(yōu)勢。并重點對比分析了不同的冰撞載荷，如撞擊位置、冰體形狀等對夾層板結構響應的影響規(guī)律。1 夾層板-冰碰撞的數(shù)值仿真模型1.1 冰體材料模型由于不同的海域及不同年干的冰體材料特性不同，相比其他材料其研究的困難程度有所增加。在海冰的研究領域中，普遍認為當冰體
艦船科學技術 2018年12期2018-12-21
- 渤海域橋梁斜體寬承臺冰荷載計算*
體結構的優(yōu)點在于冰體與結構相互作用過程中會引起冰體的彎曲破壞，顯然，相比冰體的擠壓破壞，結構承受的冰荷載要低得多.抗冰結構中斜坡角的設置可以明顯使結構所受的冰荷載減小，特別是對于相對薄的海冰.但是海冰在傾斜結構表面不斷攀升的過程中有可能導致結構表面設施的損壞，另外，還會增加結構的豎向荷載，這可能對惡劣土壤條件下的結構設計不利[8].Croasdale[9]提出了一個冰與斜體結構相互作用的二維分析模型.盡管只是二維力學分析模型，但此模型對于寬體斜坡結構冰荷載
武漢理工大學學報（交通科學與工程版） 2018年5期2018-11-01
- 目的地空間再建構
——山西省寧武縣旅游發(fā)展報告
是導致寧武冰洞中冰體快速凝結的原因。由此推斷在寧武冰洞之下是有一個高溫區(qū)的，至于這個高溫區(qū)的位置，還需要進一步探究。寧武冰洞附近是有燃燒的煤層的，煤層氣體的燃燒，比如在甲烷燃燒的過程中，會吸收大量的熱量，這也可能是導致冰體快速凝結的原因之一。Veronica Sobejano Paz（中科院地理所環(huán)境技術-水文地質(zhì)研究院西班牙地質(zhì)專家）寧武冰洞冬天的低溫由洞外的低溫對流而引起，從而也提高了冰層的質(zhì)量與厚度。而在其他的3個季節(jié)，洞外溫度的提高以及對流并不足以
自然與文化遺產(chǎn)研究 2018年9期2018-10-08
- 北極圈里的“凍瘡”
冰的液態(tài)水向中間冰體富集，于是，凍脹丘下面結更多的冰，冰體越來越大，凍脹丘越來越高，凍脹丘饅頭狀的表面積不斷增加。每當夏季來臨，氣溫升高，冰體部分融化，凍脹丘會適當?shù)乜s小。凍脹丘是否逐年長大，取決于每年的平均溫度。如果氣溫不斷變暖，則凍脹丘逐漸縮小，最終完全垮塌，形成圓湖，或者留下大石塊在周圍、小石塊與砂子在中間的同心圓構造。如果氣溫不斷變冷，則凍脹丘逐漸長大長高。有些小的凍脹丘，冬天出現(xiàn)，夏天消失。
科學之謎 2018年2期2018-03-14
- 考慮水介質(zhì)作用的船冰碰撞解耦方法及載荷預報
過程中船體表面、冰體表面的壓力變化情況。得到船體表面、冰體表面的P（V）函數(shù)。進而將水介質(zhì)對船冰碰撞載荷的影響簡化為對船體、冰體碰撞面預加載荷來實現(xiàn)，達到解耦目的。解耦方法；RANS；壓力；船冰碰撞0 引 言冰島北極理事會于2004年發(fā)布的《北極人類發(fā)展報告》稱：未來數(shù)十年北極必將成為人類進行油氣勘探與開發(fā)以及海上運輸?shù)闹饕獔鏊籟1]。北極航道的成功開辟將減少我國對常規(guī)航道的依賴、降低航運風險同時降低航運成本。但漂浮在航道內(nèi)的浮冰與流動的冰山，對航行于
艦船科學技術 2017年11期2017-11-27
- 聚能破冰對堤防的有限元分析
m，高為4 m，冰體厚度為50 cm，炸藥采用立方體裝藥，尺寸為15 cm×15 cm×15 cm，等效質(zhì)量為4 kg，冰體與堤防直接的動摩擦取為FD=0.45，靜摩擦系數(shù)FD=0.45，取模型為1/2對稱模型，對稱面施加位移約束，未施加約束面施加無放射邊界，上表面為自由面。2)材料模型參數(shù)。冰：密度ρ=900 kg/m3，屈服應力2.12×106Pa，剪切模量G=2.20×109Pa,體積模量5.26×109Pa，塑性硬化模量4.26×109Pa。堤防：
山西建筑 2017年29期2017-11-15
- 船-冰碰撞載荷下3種舷側結構耐撞性分析
N軟件建立油船及冰體有限元模型，運用非線性有限元軟件Dytran對船中舷側結構與冰體棱角發(fā)生碰撞進行仿真。通過2種舷側結構的船體與冰體碰撞，對比不同船體結構的損傷變形、碰撞力和能量吸收的差異，探究各種船體結構的優(yōu)劣性。利用不同船體結構的優(yōu)劣性能對現(xiàn)有的2種船體舷側結構進行改進，合理布置橫骨材、縱骨材的數(shù)量及尺度，在船舶總質(zhì)量改變不大的前提下，采用優(yōu)化混合骨架設計結構方法提高舷側結構的耐撞性能。計算結果表明，該方案對冰區(qū)船舶結構加強具有重要的參考意義，可為提
中國航海 2017年1期2017-11-07
- 船舶抗冰碰撞舷側結構加強方案及優(yōu)化設計
對所選船舶舷側與冰體碰撞進行數(shù)值仿真，根據(jù)舷側響應特征指出其進行結構加強的必要性。由此提出幾種舷側常規(guī)加強方案，通過分析各自與冰體接觸區(qū)域船體外板上受到的平均應力以及碰撞過程中船體結構發(fā)生塑性破壞的程度，指出結構仍然存在的問題以及后續(xù)加強的方向。最后，設計了 2 種新型舷側結構并對其進行優(yōu)化，驗證了其具有較優(yōu)的抗冰碰撞性能，得到了抗冰碰撞舷側結構設計的相關結論。船-冰碰撞；冰體模型；結構加強；優(yōu)化設計0 引 言由于近年來全球氣候變暖，北極冰川融解加劇，北方
艦船科學技術 2017年9期2017-09-29
- 在未知的世界那邊
00億個以上的小冰體——彗星。這些小冰體被稱為奧爾特云，這是以首先建立理論認為彗星是起源于那里的天文學家奧爾特的名字命名的。大約在26262年，“旅行者2號”將進入奧爾特云，然后它繼續(xù)穿過此云，歷時約2400年?；蛟S在你看來，如果“旅行者2號”穿過包含1000億個冰體，而每個冰體的直徑至少有12英里的區(qū)域，它必定會因撞到其中一個冰體而毀滅。其實并非如此。奧爾特云的體積是如此龐大，以至于即使有1000億個這種冰體在其內(nèi)部緩慢地盤旋，“旅行者2號”會撞擊其中一
求學·素材版 2016年8期2017-02-28
- 新型復合板舷側結構與冰碰撞數(shù)值研究
原結構和新結構在冰體碰撞作用下的結構變形損傷、碰撞力和能量吸收情況。關鍵詞波紋板核聚氨酯復合板舷側冰碰撞0引言兩極地區(qū)豐富的海洋資源吸引著人類關注，現(xiàn)在已有一些國家在北極地區(qū)進行資源開發(fā)。近年來，由于氣候變暖，北極海域冰密度降低，北極通航成為可能。在這些海域航行的船舶都無法避免海冰載荷的問題。船舶一旦與冰山發(fā)生碰撞，往往會造成結構局部破損，導致貨物外泄，甚至沉船等嚴重后果，對環(huán)境和生命財產(chǎn)安全造成極大影響。因此，在冰區(qū)航行的船舶非常有必要提高其結構的抗冰性
造船技術 2016年3期2016-08-02
- Numerical Simulation of Ship Icebreaking in Level Ice based on Nonlinear Finite Element Method
果和試驗結果，對冰體材料模型進行了驗證；采用該冰體材料模型，對破冰船以不同航速在不同厚度的層冰中破冰航行時的動態(tài)響應進行了數(shù)值研究，給出了破冰過程中層冰的變形、冰力的大小以及冰的變形能和動能變化，分析了船速、冰層厚度對破冰阻力的影響。該研究結果對分析破冰船在層冰中破冰時的動態(tài)響應特性具有一定的參考價值。破冰船；層冰；破冰阻力；非線性有限元法；數(shù)值模擬U661.4A王健偉（1989-），男，上海交通大學碩士；鄒早建（1956-），男，上海交通大學教授，博士生
船舶力學 2016年12期2016-05-16
- 地球的壽命有多長
這樣把太陽系邊緣冰體，吸引到太陽系來，成為太陽衛(wèi)星。然后再把冰體融化、烤干，使星體引力漸小，再遠離太陽、最后離開。1 水體1.1太陽系邊緣冰體新視野號最大成績，不是接近冥王星，傳回信息。是發(fā)現(xiàn)太陽系邊緣冰體。當這個冰體走進太陽系，因為冰體融化，就有了吸引力，成為太陽衛(wèi)星，逐步靠近太陽，達到今天軌跡。由于在這個軌跡上運行，同時還保留著自轉(zhuǎn)，就有四季的存在。同時在這個冰體上出現(xiàn)了赤道。赤道是永遠對著太陽方向的，除了地球自轉(zhuǎn)到了冬季，春、夏、秋這個冰體都處在融化
地球 2016年3期2016-03-21
- 冰的力學性能試驗研究
試驗條件,測得了冰體在不同溫度(-5、-15、-25、-30、-35、-40 ℃)及不同加載速率(0.05、0.10、0.30、0.50、0.80 kN/s)下的強度、變形和彈性模量.通過分析，比較不同條件下冰體破壞特征和應力-應變曲線,得出了冰體力學參數(shù)及其材料性能,為冰凌災害防治、冰凌爆破及數(shù)值模擬等研究提供了數(shù)據(jù)參考.關鍵詞：冰;力學性能;溫度；加載速率中圖分類號：TV875文獻標識碼：A文章編號：1002-5634(2015)03-0040-04收
華北水利水電大學學報(自然科學版) 2015年3期2016-01-05
- 基于規(guī)范的冰區(qū)船舶肩部結構形式設計研究
計［1］，船舶與冰體的碰撞主要發(fā)生在船舶球鼻首區(qū)域及船舶肩部(首部向中部過渡區(qū)域)。船舶肩部線型往往變化較大，是船舶橫剖面從瘦削向豐滿過渡的區(qū)域，易與冰體發(fā)生碰撞，隨著船舶的前行，冰體侵入船體進而劃割船體外板及舷側板架結構?！朵撝坪４爰壱?guī)范》(2006)第2 篇第4 章對航行冰區(qū)的加強提出了一些限制規(guī)定。根據(jù)船舶結構骨架形式的不同，相應的冰帶外板厚度和船體各構件的尺寸大小也有所不同。本文在規(guī)范的基礎上，對一油船進行冰區(qū)船舶肩部結構形式設計，并利用有限元分
艦船科學技術 2015年9期2015-12-20
- 冰封期達里諾爾湖同位素與營養(yǎng)鹽分布特征及關系的定量分析*
度均大于其在對應冰體中的濃度，均值分別是對應冰體中的9.91、3.11倍，說明低溫冷凍過程對達里諾爾湖水體中的氮、磷具有濃縮效應. 而通過與非冰封期的對比發(fā)現(xiàn)，湖冰的排氮效應強于磷.2) 冰封期由于結冰過程中同位素熱力學分餾明顯，加之貢格爾河的入流補給，使得達里諾爾湖冰體中的氫、氧同位素比值遠高于水體中的比值，同時，隨冰層的加深，同位素逐漸偏重.3) 冰封期達里諾爾湖水體及冰體中，同位素比值與營養(yǎng)鹽濃度均呈顯著負相關，水體的相關性較冰體要好，在冰層中，隨著
湖泊科學 2015年6期2015-03-17
- 不同條件下烏梁素海污染物在冰-水體系中分布規(guī)律的模擬*
表征.結果表明：冰體中物質(zhì)濃度隨水樣初始濃度(C0)的增大而增大，隨結冰溫度的升高而減小；各物質(zhì)在冰體中的濃度分布表現(xiàn)為頂層單向結冰模擬；冰水雙介質(zhì)；物質(zhì)遷移；分配系數(shù)；烏梁素海溶液結冰過程會將溶質(zhì)排入到尚未凍結的水中.這一現(xiàn)象在不同領域被廣泛研究.在國外，冷凍濃縮多應用于食品加工領域，如對咖啡汁[1]、果汁[2-3]等進行濃縮，以及對低溫儲藏過程結冰引起食品結構、pH值、蛋白質(zhì)等質(zhì)量變化的研究；在環(huán)境污染方面，用于海水的脫鹽淡化[4].研究過程中水體結晶
湖泊科學 2015年6期2015-03-17
- 烏梁素海冰封期營養(yǎng)鹽及浮游植物的分布特征
封條件下，水體和冰體中的營養(yǎng)鹽與浮游植物群落特征的研究尚不多見。因此，本實驗以烏梁素海為研究對象，研究湖水結冰后，營養(yǎng)鹽與浮游植物在冰體和水體中的分布情況，以期為該方向的研究提供理論基礎。1 研究區(qū)域及方法1.1 區(qū)域概況與采樣點布設烏梁素海地處我國內(nèi)蒙古自治區(qū)境內(nèi)，位于我國北方干旱半干旱地區(qū)，屬溫帶大陸性氣候，光照輻射強、降水量少、蒸發(fā)強烈，晝夜溫差大，年均降水量約為285 mm，蒸發(fā)量約為2456 mm；冬季寒冷干燥，夏季炎熱少雨，全年平均氣溫約為9.
生態(tài)環(huán)境學報 2014年6期2014-10-22
- 舷側板架與冰體碰撞數(shù)值仿真及模型試驗研究
82）舷側板架與冰體碰撞數(shù)值仿真及模型試驗研究張 健1，萬正權2，黃進浩2，尹 群1（1江蘇科技大學 船舶與海洋工程學院，江蘇 鎮(zhèn)江 212003；2中國船舶科學研究中心，江蘇 無錫 214082）文章利用數(shù)值仿真及模型試驗兩種方法對船體舷側板架與冰體碰撞進行研究。首先建立了舷側板架的縮尺比有限元模型，計算冰體碰撞載荷作用下板架結構響應；進而制作了與有限元仿真相同的舷側板架模型，進行冰體碰撞模型試驗，分別獲得冰體對板架結構的碰撞力、板架應力分布、板架變形等
船舶力學 2014年4期2014-06-22
- 基于聚能隨進技術的冰凌爆破陣列數(shù)值模擬
模型由炸藥、水、冰體組成.總體模型尺寸為100 cm×400 cm×400 cm，水域尺寸為80 cm×400 cm×400 cm，冰體尺寸為20 cm×400 cm×400 cm，炸藥尺寸為10 cm×10 cm×10 cm，組合炸藥間距180 cm，如圖1所示.圖1 組合冰凌爆破模型從已有研究成果得知，對此種條件下的冰體，炸藥置于冰蓋下10 cm處，爆炸效果最佳.故這里的數(shù)值模擬及試驗均在相同條件下對比研究.炸點位于圖1 的對角面上，坐標分別為(135
華北水利水電大學學報(自然科學版) 2013年3期2013-08-28
- 基于聚能隨進技術的冰凌爆破數(shù)值模擬及試驗研究
在不同位置爆炸時冰體的破壞特征，研究結果能夠指導聚能隨進破冰器材的研發(fā).1 聚能隨進技術傳統(tǒng)冰凌爆破利用飛機、大炮等軍用器材從上面拋射炸彈在冰上方觸及冰面轟炸的方式破冰，能量利用率低、危險性高、機動性差、人力物力消耗大，在易形成冰塞冰壩的過水建筑物、狹窄河道處又難以施爆.如果把黃河冰體視為板結構脆性材料，若垂直冰平面施爆，建立冰蓋抗彎折受力破碎力學模型，將會在同樣能耗條件下，達到更好的破冰效果.聚能隨進技術即是基于這一原理引入的破冰新技術.聚能隨進技術的原
華北水利水電大學學報(自然科學版) 2013年3期2013-08-28
- 冰磧湖潰決的冰滑坡力學機制與危險性評價★
分為若干個相鄰的冰體來研究，文中取單位厚度的冰川進行研究。沿冰川潛在滑動方向?qū)?span id="syggg00" class="hl">冰體編號，各冰體對應的長度為li(i為冰體編號)，冰川總長度為L;冰川厚度為h;冰川坡角為θ。冰川前緣滑動力學模型如圖1所示。圖1 冰川前緣滑動力學模型圖1.2 冰體1受力穩(wěn)定性分析冰體1位于模型的最上緣，裂縫發(fā)育密集，裂縫寬度較大，延伸到冰川深部，將冰體1與其上緣冰川分割開。冰體1受力條件如圖2所示。冰體1受力情況如下:自身重力G，基巖支持力N和抗滑力τl1。由于冰川融水沿著裂
山西建筑 2011年27期2011-06-12
- 什么是隕冰？
謂隕冰，實際上是冰體結構的彗星在宇宙空間運行中與流星體相撞而散落的一些碎冰塊，它們脫離了原來的運行軌道，由于受地球引力的吸引落到地面上，便成為隕冰。彗星和流星都是宇宙間的星際物質(zhì)。冰體結構的彗星，彗核部分有水、氨、甲烷、二氧化碳的冰凍物質(zhì)。流星體就是浮游在太空中的大大小小的石塊或鐵塊，當它受地球引力作用闖入地球大氣圈時，同大氣摩擦燃燒發(fā)光而形成流星。有些未燒盡的流星落到地面，就成為隕石。現(xiàn)在世界各國博物館里收藏陳列的隕石數(shù)以千計，然而，有關隕冰的詳細記載，
青年文摘·上半月 1984年7期1984-11-01