考虑覆雪条件的锥形结构冰力的模型试验研究

发布时间：2025-06-04 04:03

　　海冰对海洋结构物造成危胁较大，因海冰引发的平台损毁事故在我国与国外已发生了多起，经相关科研人员深入研究，指出锥形结构能够有效降低冰力，并在如何计算锥形结构冰力方面取得了一定成果。但已有的研究，都是基于无雪冰排，未考虑覆雪条件所带来的影响。根据已有的科研调查，覆雪会对海冰的生长、物理力学性质等方面产生影响，使锥形结构前更易形成冰堆积，这些都会导致锥形结构受力发生改变，因而如何计算覆雪条件下的冰力成为了当下急待解决的问题。 为了研究锥形结构前覆雪冰排的冰力，为本文主要开展了以下工作： (1)搜集整理国内外文献资料，了解锥形结构冰力的研究现状。 (2)对冰力学试验的特点和试验相似准则进行了归纳。对计算锥形结构前覆雪冰排冰力制定了详细的试验流程。在本文中，不同的覆雪条件对冰排的作用进程产生不同程度的影响，导致结构冰力发生变化。 (3)综合现有文献与本次试验的研究成果，对覆雪条件对冰力的影响进行了较为深入的研究。并对冰速与冰力间的关系进行了探讨，对以后的研究方向进行了展望。

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 工程背景
    1.2 研究意义
    1.3 本文主要工作
第二章 锥形结构冰力的研究进展
    2.1 锥形抗冰结构的分类
        2.1.1 正置式破冰锥体
        2.1.2 倒置式破冰锥体
        2.1.3 正-倒锥组合体
    2.2 锥形结构前海冰的破坏分析
        2.2.1 锥形结构前海冰的破坏形式
        2.2.2 锥形结构前海冰的弯曲破坏机理
    2.3 锥形结构冰力的研究进展
        2.3.1 锥体静冰力的研究进展
        2.3.2 锥体动冰力的研究进展
    2.4 小结
第三章 覆雪冰排的物理力学性质
    3.1 雪的物理与力学性质
        3.1.1 雪的物理性质
        3.1.2 雪的力学性质
    3.2 海冰的物理与力学性质
        3.2.1 海冰的物理性质
        3.2.2 海冰的力学性质
    3.3 覆雪冰排的物理力学性质
    3.4 小结
第四章 覆雪冰排与锥形结构的作用模型试验
    4.1 试验设施及试验模型
        4.1.1 试验设施
        4.1.2 试验模型
    4.2 模型试验的相似率
    4.3 试验步骤
        4.3.1 覆雪冰的制取
        4.3.2 传感器的标定与校准
        4.3.3 覆雪冰排的冰力试验
    4.4 覆雪冰排与锥形结构作用的试验现象
    4.5 小结
第五章 覆雪条件下锥形结构的冰力分析
    5.1 试验结果
    5.2 试验分析
        5.2.1 无雪状态下锥形结构的冰力分析
        5.2.2 泉华条件下锥形结构的冰力分析
        5.2.3 初降新雪下锥形结构的冰力分析
        5.2.4 泉华与初降新雪间冰力的分析
    5.3 小结
第六章 结论及展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢



本文编号：4049281