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作者：赵伟航;田于逵;季少鹏;刚旭皓;余朝歌;孔帅;
单位：中国船舶科学研究中心;
摘要：水下航行器从冰盖下方顶出冰层过程中所承受的冰载荷，是极地工程领域重点关注的问题。目前国内对此问题的研究尚不成熟，无论是机理性试验测量还是数值模拟计算都存在许多难点需要克服。本文以柱体水下垂向顶冰冰载荷为研究主题，在中国船舶科学研究中心小型冰水池内开展柱体顶冰机理性试验研究，采用高速摄像系统观测柱体顶冰过程中冰层破坏现象，可见以圆柱体破冰位置为圆心，产生局部的径向裂纹和环向裂纹。与此同时，使用有限元软件LS–DYNA对这一过程进行数值模拟，研究分析冰厚和上浮速度对冰载荷的影响。对不同工况下的计算结果进行统计分析，确定各因素对冰载荷的影响。本研究探索了柱体水下垂向顶冰的试验测量方法，测试结论可为冰区作业的水下航行器结构强度设计提供参考。
关键词：圆柱体;;模型试验;;破坏模式;;裂纹扩展;;冰载荷;;数值模拟
基金资助：Supported by the National Natural Science Foundation of China (52192694;52192690);; Hi-Tech Ship Project of the Ministry of Industry and Information Technology ([2021]-342)~~
