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作者：郭春雨;张承森;王超;汪春辉;
单位：哈尔滨工程大学青岛创新发展基地;哈尔滨工程大学船舶与海洋工程学院;
摘要：在过去的几十年里，船舶和结构在冰区的航行性能尚未得到充分研究，尤其是冰力学性质对破冰能力的影响。冰弯曲强度是预测船舶冰载荷的关键冰参数，准确的冰弯曲强度也是将模型试验结果回归实船的关键参数。然而，对模型冰弯曲强度的数值模拟研究往往被忽视。本文采用显式有限元法模型模拟冰悬臂梁试验，得到冰的破坏载荷和弯曲强度。本模型采用Tsai-Wu失效准则作为材料本构模型，通过冰水池中的模型冰试验获得所需的模拟参数。参数敏感性分析表明，模型冰悬臂梁尺寸对弯曲强度有显著影响。结果表明：在悬臂梁根部适当倒圆角有利于减小悬臂梁根部应力集中，获得更为准确的弯曲强度；悬臂梁的厚度、宽度和长度应符合一定的比例，与ITTC推荐参考一致。本研究结果可促进模型冰的试验和数值研究，为船舶设计和极地船舶操纵提供冰强度数据支持。
关键词：模型冰;;LS-DYNA;;Tsai-Wu失效准则;;悬臂梁试验
基金资助：Supported by the National Natural Science Foundation of China (52371316);; the China Scholarship Council (202106680054);; the Natural Science Foundation of Jiangsu Universities (23KJB580003);; the Natural Science Foundation of Heilongjiang Province (
