冰体
- 低温极端载荷作用下船艏结构损伤演化过程研究
结构响应研究以及冰体与板架结构相互作用的模型试验研究较多，大型以及实船船冰相互作用模型试验研究较少，且目前对于如冰山、冰脊极端载荷作用下的船舶结构损伤演化过程的研究较少。因此，本文将针对低温以及极端载荷作用下的船舶艏部结构损伤演化过程进行仿真分析，掌握各主要性能参数对损伤演化过程的影响规律，为极端环境下船舶结构设计及评估方法提供技术支撑。1 典型船冰相互作用场景船舶航行在极地水域时，其艏部及涉冰带结构可能与浮冰、冰脊、冰山等发生接触碰撞。对于船舶与浮冰发生
装备环境工程 2023年9期2023-10-18
- 不同前处理下咸水冰融水水质与水量特征*
,随着温度升高,冰体融化,“卤水胞”破裂,里面的咸水由于重力作用向下迁移,在冰中形成可供咸水向下迁移的“咸水通道”[10]。有研究通过在低温条件下融化渤海海冰,获得了30%左右的＜2 g·L-1的微咸水[11]。Zhang 等[12]通过室内试验证实初始矿化度会显著影响咸水冰的脱盐率,初始矿化度为2.5 g·L-1和15 g·L-1的咸水冰融化一半时的脱盐率分别为70.8%和83.9%。而在海水淡化领域,Luo等[13]利用单向冻结技术排除了57.88%～
中国生态农业学报(中英文) 2023年6期2023-06-28
- 船-冰碰撞中考虑温度影响的冰体材料本构模型研究
与海冰相互作用时冰体和结构的损伤和变形特点。本文研究成果可为极地船舶碰撞损伤评估和结构设计制造提供参考。1 考虑温度影响的海冰材料本构模型1.1 考虑温度影响的海冰材料本构理论自然界中的海冰是由结晶冰、卤水、空气和杂质等组成的复杂混合物，其成分比例随外界条件、时间和空间的变化而变化，其中最重要的控制因素是温度，所以从材料学角度来看，海冰可以视为温度敏感性复合材料[13]。随着海冰力学试验尤其是多轴试验的广泛实施，海冰三维应力状态和材料力学特点得到全面直观反
船舶力学 2023年2期2023-03-01
- 基于线结构光扫描的结冰冰形三维测量
，一般需要测量结冰体的厚度、形状等信息。随着研究的深入，特别是对3D结冰计算模型的研究不断深入，学者们对结冰体3D形状的测量提出了明确需求。结冰与液态水含量、平均水滴直径、温度、结冰时间、飞行速度和攻角等参数紧密相关[1]。为探索这些参数对结冰生长过程的影响，需获取时间解析(Time Resolved)3D冰形，在风洞试验中进行结冰生长过程3D冰形在线测量。现有结冰冰形测量方法主要有：热刀法、摄影测量法[2]、激光刀切法[3-6]和三维扫描仪测量法[7]。
测控技术 2022年12期2023-01-04
- 微塑料对结冰过程中环境因子迁移的影响
表明,结冰过程中冰体对环境因子具有排斥作用,不同条件下微塑料赋存对环境因子的分布规律均有一定程度的影响,由于微塑料自身特性致使原本应迁移至冰下水体中的环境因子部分滞留于冰体中,导致冰体中环境因子浓度的提高,为对照组冰体中环境因子浓度的1.13～1.49倍;同时使冰下水体中环境因子浓度下降,为对照组冰下水体中环境因子浓度的0.73～0.93倍;微塑料的赋存同时导致环境因子分配系数值提高0.04～0.18,致使环境因子向冰下水体迁移的能力下降,但微塑料的赋存并
中国环境科学 2022年11期2022-12-19
- 弹体高速侵彻冰体研究
利用军事技术进行冰体结构的毁伤研究，对无论是冰灾防治、反潜作战还是高寒极地环境作战都具有重要意义。在冰体力学试验方面，Schulson进行了冰体的破坏试验，研究冰体由韧性向脆性转变问题；肖赞采用巴西试验法对黄河冰进行加载试验，获得了冰的抗拉强度值，根据结果论证了巴西试验法在冰的抗拉强度与断裂韧度试验中的适用性；Suzuki等进行了弹丸的高速冲击侵彻试验，通过试验建立了用以描述表面力的分析模型。在爆破破冰方面，王莹等建立了药量、爆距、冰厚与破冰半径的灰色关联
弹箭与制导学报 2022年4期2022-10-12
- 乌梁素海重金属在冰水介质中迁移效应研究
因此重金属离子在冰体和水体中的结合能可以用来判断重金属离子在两种介质中的稳定性［2］。影响水结冰的因素很多，如溶液初始重金属质量浓度、溶液pH 值、环境温度等。 吕宏洲［3］通过模拟总氮、总磷、重金属等污染物在不同结冰温度和不同溶液初始重金属质量浓度条件下的分布情况，摸清了污染物在冰水介质中分配系数的变化规律。 姜慧琴［4］探讨了不同营养盐浓度、pH 值和冻结温度条件下，营养盐在冰体中的分布特征和冻融过程中的释放规律。 本文基于乌梁素海实际结冰过程，运用自
人民黄河 2022年8期2022-08-09
- 冰川世界撼人奇景
可以见到被称为“冰体壶穴”的冰川隧道。进入其中，头顶湛蓝色、波纹形状的冰，如同置身于童话世界。隧道中，不时有冰体开裂的声音传来，幽深而清晰，让人感觉恐怖又神秘。冰体壶穴的形成源于冰川表面的融水或雨水，當它们汇成溪流后流进冰川的缝隙，一边流，一边将冰川内部的冰融化，直至从冰川的另一端流出，给冰川通出一条隧道。冰体壶穴很容易塌陷，尤其在夏天，但洞穴中的开裂声并不是冰洞塌陷的征兆，而是源于冰川的移动。冰川会在地球引力的作用下向较低的地方缓慢移动，冰川每移动一毫米
大科技·百科新说 2022年4期2022-05-30
- 大砂沟渠道及其建筑物的冻胀破坏与防治
缝间空隙中形成的冰体，因周围未冻结区土中的水分在毛细力的作用下会向冻结的冰体迁移聚集，使冻结区的冰冻体不断增大，由于渠道及其建筑物的结构限制冰体的增大而产生应力，应力作用随着冰体体积的不断增大而增大。应力在不断增大的过程中，工程结构抗力和变形不断增加和积累，达到工程结构设计弯矩、剪切和变形破坏应力值时，导致渠道及建筑物结构出现开裂、倾斜、位移、局部隆起或沉陷、甚至倒塌，应力得到释放。2.4 融陷破坏工程区进入融冰期后，鼓胀地基土中的冰体、建筑物工作缝中的冰
农业科技与信息 2021年15期2021-12-07
- 太子河冰封期污染特征分析
，故第一次末采集冰体校本数据。在河流冰冻条件下使用破冰工具将冰盖打开，在现场对河流溶解氧、水温等指标进行检测，采集河流水样品，收集到采样瓶中，河流冰样品尽量保持冰块的完整性，将采集到的样品带回实验室中，对样品的总氮、总磷、COD以及氨氮等指标进行测量。各采样点纬度以及名称见表1-1。1.2 样品的分析方法采集到的样品装入事先处理好的聚乙烯塑料瓶中，事先使用洗涤剂将瓶子清洗干净，然后使用超纯水对瓶子进行反复冲洗，采样现场携带使用便携仪器对水中pH值及溶解氧含
皮革制作与环保科技 2021年8期2021-11-11
- 浮冰碰撞下船体板塑性动力响应预测方法
方法的研究，探讨冰体碰撞作用下船体结构的塑性变形损伤问题。对于船−冰碰撞结构动力响应问题，目前主要采用实船测试法、模型实验法和数值分析法。Gagnon 等[1]和Ritch 等[2]针对加拿大海岸警卫队的 Terry Fox 号破冰船开展冰山碰撞试验，研究其艏部碰撞压力和冰山碰撞力，并结合有限元计算结果进行了预测分析。Kim 等[3]对水池中的冰体与板架模型开展了碰撞试验研究，分析了板架的塑性变形情况及碰撞力。闫梦娇等[4-5]针对楔形冰撞击船体板开展模型
中国舰船研究 2021年5期2021-10-27
- 船-冰碰撞下冰材料有限元数值方法研究进展
地区海面上漂浮的冰体主要分为淡水冰和咸水冰，其中淡水冰主要是冰山冰，或者是一些从冰川分离而出的小型冰山。极地船舶在冰区航行时难免会遭受到浮冰的碰撞作用，在极端冰碰载荷作用下船体结构难免会出现塑性变形，甚至会出现破坏断裂，如图1和图2所示，这将会导致人员伤亡、货物泄露以及环境污染等问题，甚至会造成沉船事故。例如，2015年，俄罗斯大型拖网渔船“远东”号与浮冰相撞，导致船舶沉没，56人死亡以及13人失踪；2019年1月，“雪龙”号破冰船在南极阿蒙森海与冰山相撞
船舶力学 2021年8期2021-09-02
- 方槽型纵骨船舶抗冰结构冰撞动响应实验研究*
不同形状和质量的冰体发生碰撞时结构动响应特性，揭示了结构损伤变形、碰撞力和能量转换的规律，并开展了水介质中船体板架与冰体碰撞模型实验。然而，对船舶抗冰结构设计的相关研究开展较少，冰区船结构设计主要依据文献[6-8]。李丹等[9]通过在船体涉冰带舷侧外板增加肋骨和纵骨数量的方法，提出了两种LNG船舷侧抗冰撞结构加强方案，尽管起到了抗冰效果，但是由于构件数量的增加，带来了船体重量增加的问题。陈聪[10]提出了Ⅰ型和Ⅴ型两种夹层板新型抗冰撞结构型式，通过与传统船
爆炸与冲击 2021年6期2021-07-09
- 融冰过程中铁离子和锰离子的迁移规律
污染物会被截留在冰体中[3-4].翌年初春冰逐渐融化,导致冰中的污染物被释放出来,成为承纳水体的污染源,甚至会在水体沉积物中积累[5-6],对水环境产生威胁.随着全球气候逐渐变暖[7],寒冷地区水体的冰封期缩短,冰川融化加速,这使得研究融化过程中污染物的迁移规律迫在眉睫.现已公开的有关淡水研究的文献中,只有2%涉及水体结冰过程[8],且主要集中在氮、磷、金属离子,有机污染物等物质研究[9-13].关于融冰过程研究的文献相对匮乏,近些年仅有的一些文献多集中于
中国环境科学 2021年5期2021-05-29
- 高速弹体侵彻冰材料过程数值模拟研究
成冰区，一方面，冰体的存在对船舶、水利设施以及平台设备等的正常运行带来威胁[1]；另一方面，高纬度海域的海冰区域能够为潜艇提供安全的环境，提高潜艇的生存能力。美俄等国均进行过核潜艇冰下航行以及破冰上浮发射导弹[2]。因此利用军事技术，对冰体结构进行毁伤研究，无论是防治冰灾、反潜作战还是高寒极地环境下的作战都具有重要意义。利用军事技术进行冰体结构的毁伤研究，主要集中于爆破破冰研究。其中王莹等[3]建立了药量、爆距、冰厚与破冰半径的灰色关联系数及关联度，得到对
兵器装备工程学报 2021年4期2021-05-06
- 聚能破冰风险及防护的研究
用两级爆破，一级冰体爆破钻孔，二级冰体或水中爆破，运用两级爆破，尽可能地发挥爆炸所产生的能量，从而更好地实现冰体爆破。采用聚能破冰虽然可以达到爆破最优化和成本节约化，但在聚能破冰时，会伴随着地震效应、空气冲击波、飞冰等危害，如果没有采取一定的安全防护，就会可能发生事故，造成人员伤亡或周围的电力、通信、建筑物等设施的破坏，引起严重的损失。从目前的发展趋势来看，随着防凌减灾方案的不断深入研究，对其爆破产生的风险及防护的研究有其重要意义。1 聚能破冰地震效应的影
科技风 2021年6期2021-04-12
- 油船极地航行与浮冰碰撞动响应特性研究
程中面临着巨大的冰体碰撞风险。当浮冰规模较大、船舶航速较高时，船体外板将会受到巨大的碰撞载荷，可能造成壳板变形、破裂，威胁船舶结构安全。船舶与浮冰碰撞属于复杂的动态响应过程[2]，涉及运动、变形、材料等非线性问题，同时，碰撞过程还会受到周围海水介质的影响，存在流固耦合现象，采用理论方法对其动力学问题进行求解几乎是不可能的。随着非线性有限元模拟技术的飞速发展和大型商用软件计算功能的完善，船-冰碰撞过程可以采用软件进行数值模拟[3-6]。Gao[7]采用数值仿
舰船科学技术 2020年12期2021-01-19
- 冰碰载荷下船体板弹塑性动力响应分析
外学者提出了许多冰体理想化材料模型，例如各向同性弹性断裂模型、弹塑性材料模型，以及可压碎泡沫型材料模型等数值模型，用来分析浮冰碰撞下船体结构的塑性动力响应。Ferrari 等[2]采用NORSOK 方法分析了船–冰碰撞过程中的能量耗散情况。Su 等[3]应用数值模型对作用于船体总体和局部的冰载荷予以了估算。Abraham[4]应用有限元方法研究了横向冰载荷作用下船舶结构的塑性响应，并采用冰载荷作用下的板架结构实验对数值模拟结果进行了验证。Liu 等[5-6
中国舰船研究 2020年6期2020-12-17
- 弹体穿越冰水混合物流动过程的数值模拟
海面具有大面积的冰体覆盖,可以进一步提高潜射导弹发射的隐蔽性与突然性。国内外均已开展了水下发射导弹出水过程的数值与试验研究[4-7],但对于细长导弹穿越冰水混合物出水过程的研究较少,其流场的变化比单纯的出水过程更加剧烈,成为导弹冰下发射成功与否的关键因素之一。ANSYS/LS-DYNA软件基于有限元算法,对流固耦合问题具有良好的适应性[8-9]。本文利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,对细长弹体穿越冰水混合区域出水过程进行数值模拟研究,获得这一过
弹道学报 2020年3期2020-10-09
- 星球消融
量年代久远的天然冰体，它们由地球上高寒地区的固态降水持续覆盖形成。蓝色星球用几千万年的时间，将她85%的淡水冻结在这些庞大的冰体中。它们覆盖着地球的两极、中低纬度区的高山，地球陆地1/10的面积曾属于这片冰雪世界。而現在，越来越温暖的气候，正以前所未有的速度融化这些古老冰体。来自世界冰川监测服务处WGMS的数据表明，从1961-2016年，地球上超过9.万亿吨的冰川消融入海，海平面因此上升了27毫米。在过去30年中，全球冰川的损失量一直在增加，目前每年损失
飞碟探索 2020年2期2020-10-09
- 高原冻土地区典型冻土工程特性概述
℃以下环境，土内冰体常年不融化时称其为多年冻土，我国为世界第三大冻土分布国，多年冻土广泛分布于西部高原地区。冻土实质上是由空气(气相)、未冻结水(液相)、冰体(固相)、土颗粒(固相)等组成的不同于传统固、液、气三相组成的普通土体，水结晶体积变大使得冻土处于一种类似于四相状态的复杂体系，其物理力学特性都有较大变化，给工程建设带来困难，图1为冻土物质构成示意图。2 冻土的物理特性2.1 冻土内的物质迁移特性当土体内的一部分水分发生冻结时，其内液态水含量减小固态
山西建筑 2020年18期2020-09-14
- 黄河冰凌单点爆破的数值模拟与试验研究
破数值模型涉及到冰体材料模型的破坏和水下爆炸,反映空气、冰体、水体和炸药间的相互耦合作用,整个过程是一个动态的、高度非线性的变化过程,不能只采用有限元软件ANSYS建立冰体爆破模型进行计算。对于江河中冰凌爆破的数值模拟计算问题,国防科技大学和大连理工大学等高校及科研院所常利用ANSYS/LS-DYNA程序,采用多物质ALE (Arbitrary Lagrange-Euler)算法以及适用于界面的流固耦合算法进行显式动力分析[6]。LS-DYNA程序能模拟真
华北水利水电大学学报(自然科学版) 2020年4期2020-09-03
- 冰碰载荷下船用泡沫铝夹层板冲击动力响应研究*
目前，船体结构抗冰体碰撞研究主要集中在试验方法和数值计算方法.Gagnon等[1-3]进行了冰体与Terry Fox破冰船碰撞试验，还进行了冰体与船体结构碰撞模型试验，分析了碰撞过程中结构的接触压力和碰撞力随时间变化历程，并与有限元计算结果进行了对比.Ritch等[4]也进行了Terry Fox破冰船与小型冰山碰撞试验，测出了船体结构局部碰撞过程中的局部压力.Manuel等[5]进行了一系列淡水冰与船舶结构的准静态压缩实验，船舶结构产生了较大的塑性变形.K
武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2020年2期2020-06-03
- 乌梁素海冰封期冰—水中污染物空间分布特征及污染评价
、海水冰面、河流冰体方面，并且多侧重于动力学和热力学研究。以往湖泊冰封期研究，主要集中于冰封期营养盐及浮游植物的分布特征[10]、冻融过程中水质变化特征分析[11]及湖冰生长过程中TN、TP的迁移特征[12-13]，而对于冰和冰下水体污染物的地球化学特性研究较少。本文采集乌梁素海湿地冰体和冰下水体样品，对 TN、TP、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Zn 等指标进行了检测和分析。对乌梁素海冰封时期不同相态水体中污染物的分布特性进行研究，不但能对湖泊湿地不同时
灌溉排水学报 2020年2期2020-05-18
- 初中物理有效教学策略
一个不太厚的矩形冰体.再找一个圆形的凹勺.然后给凹勺加热.此时，将凹勺放到矩形冰体的中间，就能够让冰体凹下去.如果凹勺冷却了，就再加热，再放到冰体中间.将冰体反过来，再应用凹勺加热冰体，直至凹透镜完成.这时简单地打磨一下冰体，就能让它成为镜片了.通过这次的实践教学，学生进一步学习了凸凹透镜成像的机理，学生对材质的物理性能有了更深的理解.学生学会了分析材料的物理性能，能够根据需求选择适用的物理材料.学生在学习知识时，不能只会泛泛而谈物理理论，而要能转换理论，
中学生数理化·教与学 2020年1期2020-02-07
- 考虑预加水压力的船冰碰撞动态结构响应研究
i-Wu屈服面的冰体材料模型[1-2]便是由有限元法研究船舶与3种形状冰山碰撞发展而来。不仅如此，有限元法还应用于船舶与冰山碰撞时抵抗碰撞影响有利区域研究[3]及碰撞速度、冰体质量、冰体形状等因素对船-冰碰撞的影响[4-6]研究中。冰体材料属性受到盐度、温度等因素的影响，故本文搜集整理了一系列资料，比较国内外学者研究中的冰体材料本构模型[7-9]，选择各向同性弹性断裂失效本构模型作为本文数值仿真的冰体材料本构模型。为了模拟船-水-冰三者在船-冰碰撞过程中的
舰船科学技术 2019年11期2019-12-03
- 冰体质量和撞击角度对船首结构碰撞性能的影响
和能量吸收机制受冰体形状的影响。张健等[2]利用数值仿真的方法,通过变化撞击参数(碰撞速度、冰体形状、碰撞位置等)研究极地船舶在撞击冰山时船舶构件的动态响应差异,讨论船舶与冰体碰撞工况下的损伤变形、碰撞力等变化特性,进而科学地得出冰体形状、冰体质量、船速等撞击参数对船-冰碰撞的影响机理。王健伟等[3]通过改变冰层厚度与船舶速度研究破冰船的动态结构响应,分析船首结构的变形损伤、碰撞冰力的大小和结构吸能等特性。本文利用ANSYS建立一艘16万吨级的油船首部模型
造船技术 2019年5期2019-11-12
- 基于船-水-冰耦合技术的撞击参数对船冰碰撞性能的影响
参数（撞击位置、冰体质量、撞击速度、撞击角度）等存在很多情况，不同的情况组合对船体碰撞性能的影响不同[7]。因此，进一步开展冰体质量与碰撞角度对碰撞性能的影响有必要。本文利用Ansys建立1艘16万吨级的油船首部模型，并使用非线性有限元软件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-冰耦合技术及船体碰撞模型本文的船-水-冰耦合技术指的是基于目前数值模拟技术，最大限度地考虑船舶撞击冰体过程中船体与冰体自身结构及周围流场等影响参数，尽
舰船科学技术 2019年6期2019-07-16
- 南极冰山，神奇何在
，冰山融化深度或冰体裂缝的发展情况，确定冰体是否面临崩溃。冰山无山峰当我们在南大洋靠近南极航行时，最为奇特的景观就是平顶冰山。远看似水天线上的一条黑线段，近看像“豆腐块”一样突兀在海平面上。其形状方正、切面非常完美，各个侧面都接近90度，而且顶部十分平整，酷似被一把巨刀笔直切割下来。这是大自然巧夺天工的杰作，是南极特有环境的产物。因为南极大陆表面比较平坦，厚度比较平坦的冰舌伸展至海洋，在强大浮力作用下，坚實的冰体硬性折断，造就了整齐的矩形冰山。“无峰不成山
军事文摘·科学少年 2019年5期2019-06-19
- 破冰结构角度对整冰失效模式的影响分析
用, 得到了影响冰体失效的冰力分量与破冰结构参数的表达关系, 进而确认冰摩擦系数以及坡度角与冰体失效模式的关系。依据北极海冰的摩擦系数范围, 指出当破冰船破冰结构坡度角小于 70°时, 冰体发生弯曲破坏, 当坡度角处于 70°—82°时, 冰体同时发生弯曲和挤压失效, 当坡度角大于82°时, 冰体仅发生挤压失效,同时给出了不同失效模式下冰力的计算方法。0 引言近十几年来, 随着全球气候变暖, 北极冰层逐年融化, 各国对连接欧洲、东亚和北美的北极航线的探索不
极地研究 2018年4期2018-12-25
- 冰撞载荷下I型夹层板抗冲击性能研究
献[2]中给出的冰体材料模型，建立I型夹层板-冰碰撞的有限元仿真技术，分析不同条件下的冰撞载荷下夹层板结构的动态响应。通过对冰载荷作用下传统板架结构和金属夹层板结构的抗冲击性能对比，表明金属夹层结构的应用优势。并重点对比分析了不同的冰撞载荷，如撞击位置、冰体形状等对夹层板结构响应的影响规律。1 夹层板-冰碰撞的数值仿真模型1.1 冰体材料模型由于不同的海域及不同年干的冰体材料特性不同，相比其他材料其研究的困难程度有所增加。在海冰的研究领域中，普遍认为当冰体
舰船科学技术 2018年12期2018-12-21
- 渤海域桥梁斜体宽承台冰荷载计算*
体结构的优点在于冰体与结构相互作用过程中会引起冰体的弯曲破坏，显然，相比冰体的挤压破坏，结构承受的冰荷载要低得多.抗冰结构中斜坡角的设置可以明显使结构所受的冰荷载减小，特别是对于相对薄的海冰.但是海冰在倾斜结构表面不断攀升的过程中有可能导致结构表面设施的损坏，另外，还会增加结构的竖向荷载，这可能对恶劣土壤条件下的结构设计不利[8].Croasdale[9]提出了一个冰与斜体结构相互作用的二维分析模型.尽管只是二维力学分析模型，但此模型对于宽体斜坡结构冰荷载
武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2018年5期2018-11-01
- 目的地空间再建构
——山西省宁武县旅游发展报告
是导致宁武冰洞中冰体快速凝结的原因。由此推断在宁武冰洞之下是有一个高温区的，至于这个高温区的位置，还需要进一步探究。宁武冰洞附近是有燃烧的煤层的，煤层气体的燃烧，比如在甲烷燃烧的过程中，会吸收大量的热量，这也可能是导致冰体快速凝结的原因之一。Veronica Sobejano Paz（中科院地理所环境技术-水文地质研究院西班牙地质专家）宁武冰洞冬天的低温由洞外的低温对流而引起，从而也提高了冰层的质量与厚度。而在其他的3个季节，洞外温度的提高以及对流并不足以
自然与文化遗产研究 2018年9期2018-10-08
- 北极圈里的“冻疮”
冰的液态水向中间冰体富集，于是，冻胀丘下面结更多的冰，冰體越来越大，冻胀丘越来越高，冻胀丘馒头状的表面积不断增加。每当夏季来临，气温升高，冰体部分融化，冻胀丘会适当地缩小。冻胀丘是否逐年长大，取决于每年的平均温度。如果气温不断变暖，则冻胀丘逐渐缩小，最终完全垮塌，形成圆湖，或者留下大石块在周围、小石块与砂子在中间的同心圆构造。如果气温不断变冷，则冻胀丘逐渐长大长高。有些小的冻胀丘，冬天出现，夏天消失。
科学之谜 2018年2期2018-03-14
- 考虑水介质作用的船冰碰撞解耦方法及载荷预报
过程中船体表面、冰体表面的压力变化情况。得到船体表面、冰体表面的P（V）函数。进而将水介质对船冰碰撞载荷的影响简化为对船体、冰体碰撞面预加载荷来实现，达到解耦目的。解耦方法；RANS；压力；船冰碰撞0 引 言冰岛北极理事会于2004年发布的《北极人类发展报告》称：未来数十年北极必将成为人类进行油气勘探与开发以及海上运输的主要场所之一[1]。北极航道的成功开辟将减少我国对常规航道的依赖、降低航运风险同时降低航运成本。但漂浮在航道内的浮冰与流动的冰山，对航行于
舰船科学技术 2017年11期2017-11-27
- 聚能破冰对堤防的有限元分析
m，高为4 m，冰体厚度为50 cm，炸药采用立方体装药，尺寸为15 cm×15 cm×15 cm，等效质量为4 kg，冰体与堤防直接的动摩擦取为FD=0.45，静摩擦系数FD=0.45，取模型为1/2对称模型，对称面施加位移约束，未施加约束面施加无放射边界，上表面为自由面。2)材料模型参数。冰：密度ρ=900 kg/m3，屈服应力2.12×106Pa，剪切模量G=2.20×109Pa,体积模量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-冰碰撞载荷下3种舷侧结构耐撞性分析
N软件建立油船及冰体有限元模型，运用非线性有限元软件Dytran对船中舷侧结构与冰体棱角发生碰撞进行仿真。通过2种舷侧结构的船体与冰体碰撞，对比不同船体结构的损伤变形、碰撞力和能量吸收的差异，探究各种船体结构的优劣性。利用不同船体结构的优劣性能对现有的2种船体舷侧结构进行改进，合理布置横骨材、纵骨材的数量及尺度，在船舶总质量改变不大的前提下，采用优化混合骨架设计结构方法提高舷侧结构的耐撞性能。计算结果表明，该方案对冰区船舶结构加强具有重要的参考意义，可为提
中国航海 2017年1期2017-11-07
- 船舶抗冰碰撞舷侧结构加强方案及优化设计
对所选船舶舷侧与冰体碰撞进行数值仿真，根据舷侧响应特征指出其进行结构加强的必要性。由此提出几种舷侧常规加强方案，通过分析各自与冰体接触区域船体外板上受到的平均应力以及碰撞过程中船体结构发生塑性破坏的程度，指出结构仍然存在的问题以及后续加强的方向。最后，设计了 2 种新型舷侧结构并对其进行优化，验证了其具有较优的抗冰碰撞性能，得到了抗冰碰撞舷侧结构设计的相关结论。船-冰碰撞；冰体模型；结构加强；优化设计0 引 言由于近年来全球气候变暖，北极冰川融解加剧，北方
舰船科学技术 2017年9期2017-09-29
- 在未知的世界那边
00亿个以上的小冰体——彗星。这些小冰体被称为奥尔特云，这是以首先建立理论认为彗星是起源于那里的天文学家奥尔特的名字命名的。大约在26262年，“旅行者2号”将进入奥尔特云，然后它继续穿过此云，历时约2400年。或许在你看来，如果“旅行者2号”穿过包含1000亿个冰体，而每个冰体的直径至少有12英里的区域，它必定会因撞到其中一个冰体而毁灭。其实并非如此。奥尔特云的体积是如此庞大，以至于即使有1000億个这种冰体在其内部缓慢地盘旋，“旅行者2号”会撞击其中一
求学·素材版 2016年8期2017-02-28
- 新型复合板舷侧结构与冰碰撞数值研究
原结构和新结构在冰体碰撞作用下的结构变形损伤、碰撞力和能量吸收情况。关键词波纹板核聚氨酯复合板舷侧冰碰撞0引言两极地区丰富的海洋资源吸引着人类关注，现在已有一些国家在北极地区进行资源开发。近年来，由于气候变暖，北极海域冰密度降低，北极通航成为可能。在这些海域航行的船舶都无法避免海冰载荷的问题。船舶一旦与冰山发生碰撞，往往会造成结构局部破损，导致货物外泄，甚至沉船等严重后果，对环境和生命财产安全造成极大影响。因此，在冰区航行的船舶非常有必要提高其结构的抗冰性
造船技术 2016年3期2016-08-02
- Numerical Simulation of Ship Icebreaking in Level Ice based on Nonlinear Finite Element Method
果和试验结果，对冰体材料模型进行了验证；采用该冰体材料模型，对破冰船以不同航速在不同厚度的层冰中破冰航行时的动态响应进行了数值研究，给出了破冰过程中层冰的变形、冰力的大小以及冰的变形能和动能变化，分析了船速、冰层厚度对破冰阻力的影响。该研究结果对分析破冰船在层冰中破冰时的动态响应特性具有一定的参考价值。破冰船；层冰；破冰阻力；非线性有限元法；数值模拟U661.4A王健伟（1989-），男，上海交通大学硕士；邹早建（1956-），男，上海交通大学教授，博士生
船舶力学 2016年12期2016-05-16
- 地球的寿命有多长
这样把太阳系边缘冰体，吸引到太阳系来，成为太阳卫星。然后再把冰体融化、烤干，使星体引力渐小，再远离太阳、最后离开。1 水体1.1太阳系边缘冰体新视野号最大成绩，不是接近冥王星，传回信息。是发现太阳系边缘冰体。当这个冰体走进太阳系，因为冰体融化，就有了吸引力，成为太阳卫星，逐步靠近太阳，达到今天轨迹。由于在这个轨迹上运行，同时还保留着自转，就有四季的存在。同时在这个冰体上出现了赤道。赤道是永远对着太阳方向的，除了地球自转到了冬季，春、夏、秋这个冰体都处在融化
地球 2016年3期2016-03-21
- 冰的力学性能试验研究
试验条件,测得了冰体在不同温度(-5、-15、-25、-30、-35、-40 ℃)及不同加载速率(0.05、0.10、0.30、0.50、0.80 kN/s)下的强度、变形和弹性模量.通过分析，比较不同条件下冰体破坏特征和应力-应变曲线,得出了冰体力学参数及其材料性能,为冰凌灾害防治、冰凌爆破及数值模拟等研究提供了数据参考.关键词：冰;力学性能;温度；加载速率中图分类号：TV875文献标识码：A文章编号：1002-5634(2015)03-0040-04收
华北水利水电大学学报(自然科学版) 2015年3期2016-01-05
- 基于规范的冰区船舶肩部结构形式设计研究
计［1］，船舶与冰体的碰撞主要发生在船舶球鼻首区域及船舶肩部(首部向中部过渡区域)。船舶肩部线型往往变化较大，是船舶横剖面从瘦削向丰满过渡的区域，易与冰体发生碰撞，随着船舶的前行，冰体侵入船体进而划割船体外板及舷侧板架结构。《钢制海船入级规范》(2006)第2 篇第4 章对航行冰区的加强提出了一些限制规定。根据船舶结构骨架形式的不同，相应的冰带外板厚度和船体各构件的尺寸大小也有所不同。本文在规范的基础上，对一油船进行冰区船舶肩部结构形式设计，并利用有限元分
舰船科学技术 2015年9期2015-12-20
- 冰封期达里诺尔湖同位素与营养盐分布特征及关系的定量分析*
度均大于其在对应冰体中的浓度，均值分别是对应冰体中的9.91、3.11倍，说明低温冷冻过程对达里诺尔湖水体中的氮、磷具有浓缩效应. 而通过与非冰封期的对比发现，湖冰的排氮效应强于磷.2) 冰封期由于结冰过程中同位素热力学分馏明显，加之贡格尔河的入流补给，使得达里诺尔湖冰体中的氢、氧同位素比值远高于水体中的比值，同时，随冰层的加深，同位素逐渐偏重.3) 冰封期达里诺尔湖水体及冰体中，同位素比值与营养盐浓度均呈显著负相关，水体的相关性较冰体要好，在冰层中，随着
湖泊科学 2015年6期2015-03-17
- 不同条件下乌梁素海污染物在冰-水体系中分布规律的模拟*
表征.结果表明：冰体中物质浓度随水样初始浓度(C0)的增大而增大，随结冰温度的升高而减小；各物质在冰体中的浓度分布表现为顶层单向结冰模拟；冰水双介质；物质迁移；分配系数；乌梁素海溶液结冰过程会将溶质排入到尚未冻结的水中.这一现象在不同领域被广泛研究.在国外，冷冻浓缩多应用于食品加工领域，如对咖啡汁[1]、果汁[2-3]等进行浓缩，以及对低温储藏过程结冰引起食品结构、pH值、蛋白质等质量变化的研究；在环境污染方面，用于海水的脱盐淡化[4].研究过程中水体结晶
湖泊科学 2015年6期2015-03-17
- 乌梁素海冰封期营养盐及浮游植物的分布特征
封条件下，水体和冰体中的营养盐与浮游植物群落特征的研究尚不多见。因此，本实验以乌梁素海为研究对象，研究湖水结冰后，营养盐与浮游植物在冰体和水体中的分布情况，以期为该方向的研究提供理论基础。1 研究区域及方法1.1 区域概况与采样点布设乌梁素海地处我国内蒙古自治区境内，位于我国北方干旱半干旱地区，属温带大陆性气候，光照辐射强、降水量少、蒸发强烈，昼夜温差大，年均降水量约为285 mm，蒸发量约为2456 mm；冬季寒冷干燥，夏季炎热少雨，全年平均气温约为9.
生态环境学报 2014年6期2014-10-22
- 舷侧板架与冰体碰撞数值仿真及模型试验研究
82）舷侧板架与冰体碰撞数值仿真及模型试验研究张 健1，万正权2，黄进浩2，尹 群1（1江苏科技大学 船舶与海洋工程学院，江苏 镇江 212003；2中国船舶科学研究中心，江苏 无锡 214082）文章利用数值仿真及模型试验两种方法对船体舷侧板架与冰体碰撞进行研究。首先建立了舷侧板架的缩尺比有限元模型，计算冰体碰撞载荷作用下板架结构响应；进而制作了与有限元仿真相同的舷侧板架模型，进行冰体碰撞模型试验，分别获得冰体对板架结构的碰撞力、板架应力分布、板架变形等
船舶力学 2014年4期2014-06-22
- 基于聚能随进技术的冰凌爆破阵列数值模拟
模型由炸药、水、冰体组成.总体模型尺寸为100 cm×400 cm×400 cm，水域尺寸为80 cm×400 cm×400 cm，冰体尺寸为20 cm×400 cm×400 cm，炸药尺寸为10 cm×10 cm×10 cm，组合炸药间距180 cm，如图1所示.图1 组合冰凌爆破模型从已有研究成果得知，对此种条件下的冰体，炸药置于冰盖下10 cm处，爆炸效果最佳.故这里的数值模拟及试验均在相同条件下对比研究.炸点位于图1 的对角面上，坐标分别为(135
华北水利水电大学学报(自然科学版) 2013年3期2013-08-28
- 基于聚能随进技术的冰凌爆破数值模拟及试验研究
在不同位置爆炸时冰体的破坏特征，研究结果能够指导聚能随进破冰器材的研发.1 聚能随进技术传统冰凌爆破利用飞机、大炮等军用器材从上面抛射炸弹在冰上方触及冰面轰炸的方式破冰，能量利用率低、危险性高、机动性差、人力物力消耗大，在易形成冰塞冰坝的过水建筑物、狭窄河道处又难以施爆.如果把黄河冰体视为板结构脆性材料，若垂直冰平面施爆，建立冰盖抗弯折受力破碎力学模型，将会在同样能耗条件下，达到更好的破冰效果.聚能随进技术即是基于这一原理引入的破冰新技术.聚能随进技术的原
华北水利水电大学学报(自然科学版) 2013年3期2013-08-28
- 冰碛湖溃决的冰滑坡力学机制与危险性评价★
分为若干个相邻的冰体来研究，文中取单位厚度的冰川进行研究。沿冰川潜在滑动方向对冰体编号，各冰体对应的长度为li(i为冰体编号)，冰川总长度为L;冰川厚度为h;冰川坡角为θ。冰川前缘滑动力学模型如图1所示。图1 冰川前缘滑动力学模型图1.2 冰体1受力稳定性分析冰体1位于模型的最上缘，裂缝发育密集，裂缝宽度较大，延伸到冰川深部，将冰体1与其上缘冰川分割开。冰体1受力条件如图2所示。冰体1受力情况如下:自身重力G，基岩支持力N和抗滑力τl1。由于冰川融水沿着裂
山西建筑 2011年27期2011-06-12
- 什么是陨冰？
谓陨冰，实际上是冰体结构的彗星在宇宙空间运行中与流星体相撞而散落的一些碎冰块，它们脱离了原来的运行轨道，由于受地球引力的吸引落到地面上，便成为陨冰。彗星和流星都是宇宙间的星际物质。冰体结构的彗星，彗核部分有水、氨、甲烷、二氧化碳的冰冻物质。流星体就是浮游在太空中的大大小小的石块或铁块，当它受地球引力作用闯入地球大气圈时，同大气摩擦燃烧发光而形成流星。有些未烧尽的流星落到地面，就成为陨石。现在世界各国博物馆里收藏陈列的陨石数以千计，然而，有关陨冰的详细记载，
青年文摘·上半月 1984年7期1984-11-01