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公开(公告)号：CN113779834A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202111045981.8
申请日：2021-09-07
申请人： 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G06F30/23 , G06F30/13 , G06F119/14
摘要： 本发明属于极地工程材料强度计算技术领域，具体涉及一种考虑几何非线性的冰与结构物动力耦合计算方法。本发明采用近场动力学和有限元法结合的方式进行冰体与悬臂梁结构动力耦合计算，能实现冰与结构物非线性动力作用的耦合，具有效率高，计算结果准确等优点。本发明依据近场动力学方法求解冰体冲击载荷，将冰载荷通过点到面的形式作用到悬臂量面元上，利用非线性动力有限元形成总体刚度矩阵和等效节点力，采用非线性有限元法计悬臂梁的应力和应变，再以悬臂梁新的构型作为接触边界重新求解冰载荷，继续求解变形悬臂梁的刚度矩阵和不平衡力，最后进行迭代计算，通过判断不平衡力是否收敛，计算出最终的冰体与悬臂梁非线性动力耦合的结果。
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公开(公告)号：CN109766603B
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN201811603772.9
申请日：2018-12-26
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 一种冰船接触作用数值计算方法，属于冰区船舶航行性能计算领域。本发明结合近场动力学方法和冰船接触区域识别方法，开展冰船接触过程数值模拟和计算，首先将冰场实体结构离散成一系列冰物质点，并初始化所有冰物质点密度、体积、速度、加速度参数；将需要计算的船体三维模型离散为一系列四边形面元形式；采用冰‑船接触区域识别算法进行当前时刻所有冰物质点与船体结构的接触判断以及冰载荷的计算；基于近场动力学方法计算当前时刻在接触作用下海冰粒子的破碎情况；每个时间步都进行冰船接触区域和近场动力学方法计算海冰破碎，直到到达最大时间步结束计算。本发明应用冰船接触检测方法可以有效进行冰粒子和船体的接触识别，并计算出瞬态冰载荷。
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公开(公告)号：CN103935478A
公开(公告)日：2014-07-23
申请号：CN201410145827.1
申请日：2014-04-11
申请人： 哈尔滨工程大学
CPC分类号： Y02E10/38 , Y02E10/725 , Y02P80/158
摘要： 本发明的目的在于提供六边形半潜式潮流能风能发电平台，包括六边形平台结构、主浮体，六边形平台结构包括六边形边框，六边形边框的六个顶点逆时针依次为第一-第六顶点，第一-第六顶点之间安装第一-第三箱型梁，第一-第六顶点下方分别安装第一-第六变截面浮筒，第一变截面浮筒和第四变截面浮筒之间设置主浮体，第一箱型梁和第二箱型梁交叉处与主浮体之间设置第一立柱，第一箱型梁和第三箱型梁交叉处与主浮体之间设置第二立柱，第一箱型梁与主浮体之间安装第一-第三水轮机提升装置。本发明可保证其优良的稳性，大大提升了其耐波性能；另外，六个浮筒内设有压载水舱，可用过调节内部水量保证平台的浮态。
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公开(公告)号：CN113779834B
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202111045981.8
申请日：2021-09-07
申请人： 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G06F30/23 , G06F30/13 , G06F119/14
摘要： 本发明属于极地工程材料强度计算技术领域，具体涉及一种考虑几何非线性的冰与结构物动力耦合计算方法。本发明采用近场动力学和有限元法结合的方式进行冰体与悬臂梁结构动力耦合计算，能实现冰与结构物非线性动力作用的耦合，具有效率高，计算结果准确等优点。本发明依据近场动力学方法求解冰体冲击载荷，将冰载荷通过点到面的形式作用到悬臂量面元上，利用非线性动力有限元形成总体刚度矩阵和等效节点力，采用非线性有限元法计悬臂梁的应力和应变，再以悬臂梁新的构型作为接触边界重新求解冰载荷，继续求解变形悬臂梁的刚度矩阵和不平衡力，最后进行迭代计算，通过判断不平衡力是否收敛，计算出最终的冰体与悬臂梁非线性动力耦合的结果。
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公开(公告)号：CN113779696A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202111045963.X
申请日：2021-09-07
申请人： 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G06F30/15 , G06F30/17 , G06F30/25 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
摘要： 本发明属于极地工程材料强度计算技术领域，具体涉及一种翼型结构物横切冰体的压力空间分布计算方法。本发明首先依据近场动力学方法建立海冰动力破坏模型，针对翼型结构物形状实现翼型模型和冰体模型的耦合；通过维持冰体模型一端固定，控制翼型结构物以一恒定的速度作用在冰体模型，获取冰体冲击破坏动力破坏结果，同时通过相对面元面积和接触载荷计算翼型剖面受到的压力。本发明可以实现三维翼型结构物与冰体的动力耦合计算，解决了现有商用软件模拟冰体破碎效果不好的缺点，同时也为机翼遭遇冰体破坏或者螺旋桨切冰等复杂结构物与冰体破坏机理的研究提供思路。
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公开(公告)号：CN109766603A
公开(公告)日：2019-05-17
申请号：CN201811603772.9
申请日：2018-12-26
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 一种冰船接触作用数值计算方法，属于冰区船舶航行性能计算领域。本发明结合近场动力学方法和冰船接触区域识别方法，开展冰船接触过程数值模拟和计算，首先将冰场实体结构离散成一系列冰物质点，并初始化所有冰物质点密度、体积、速度、加速度参数；将需要计算的船体三维模型离散为一系列四边形面元形式；采用冰-船接触区域识别算法进行当前时刻所有冰物质点与船体结构的接触判断以及冰载荷的计算；基于近场动力学方法计算当前时刻在接触作用下海冰粒子的破碎情况；每个时间步都进行冰船接触区域和近场动力学方法计算海冰破碎，直到到达最大时间步结束计算。本发明应用冰船接触检测方法可以有效进行冰粒子和船体的接触识别，并计算出瞬态冰载荷。
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公开(公告)号：CN109800472B
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN201811601968.4
申请日：2018-12-26
申请人： 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G06F30/15 , G06F111/10 , G06F119/14
摘要： 一种冰桨接触过程中桨叶表面瞬时冰载压力分布计算方法，属于极地航行船舶冰区桨载荷预报领域。本发明首先通过读入螺旋桨的型值参数，建立螺旋桨几何模型，并对螺旋桨表面进行网格划分；然后，将冰场实体结构离散成一系列冰物质点，并初始化所有冰物质点密度、体积、速度、加速度；根据螺旋桨和冰块之间的位置关系，形成冰桨接触计算模型；实施冰桨接触检测方法，确定出每一个物质点与螺旋桨表面哪个面元发生接触，获得当前时刻桨叶表面冰载压力分布；应用近场动力学方法计算出当前时刻海冰粒子的破碎情况；进行下一个时间步的冰桨接触区域识别和海冰破碎计算，直到到达最大时间步结束计算。本发明具有实施程序简便、计算效率高等优点。
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公开(公告)号：CN113779833A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202111044431.4
申请日：2021-09-07
申请人： 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G06F30/23 , G06F30/25 , G06F119/14
摘要： 本发明属于极地工程材料强度计算技术领域，具体涉及一种冲击冰载荷作用下结构物响应计算方法。本发明采用近场动力学和有限元法结合的方式进行冲击载荷作用下结构物动响应计算，能实现冰体冲击结构物动响应预报，具有效率高，计算结果准确等优点。本发明首先依据近场动力学方法求解冰体冲击载荷，以圆柱冰体冲击为例计算柱状冰体冲击下冰载荷大小，再将冰载荷是施加到结构物表面上，以四周刚性固定的平板作为基准结构物进行计算，利用有限元方法计算载荷表面压力大小。本发明可以实现冰体冲击载荷作用下结构物动响应计算，解决了现有商用软件模拟冰体破碎效果不好的缺点，为极地工程结构物的安全校核和设计研发提供参考。
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公开(公告)号：CN109800472A
公开(公告)日：2019-05-24
申请号：CN201811601968.4
申请日：2018-12-26
申请人： 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 一种冰桨接触过程中桨叶表面瞬时冰载压力分布计算方法，属于极地航行船舶冰区桨载荷预报领域。本发明首先通过读入螺旋桨的型值参数，建立螺旋桨几何模型，并对螺旋桨表面进行网格划分；然后，将冰场实体结构离散成一系列冰物质点，并初始化所有冰物质点密度、体积、速度、加速度；根据螺旋桨和冰块之间的位置关系，形成冰桨接触计算模型；实施冰桨接触检测方法，确定出每一个物质点与螺旋桨表面哪个面元发生接触，获得当前时刻桨叶表面冰载压力分布；应用近场动力学方法计算出当前时刻海冰粒子的破碎情况；进行下一个时间步的冰桨接触区域识别和海冰破碎计算，直到到达最大时间步结束计算。本发明具有实施程序简便、计算效率高等优点。
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公开(公告)号：CN103935478B
公开(公告)日：2016-06-29
申请号：CN201410145827.1
申请日：2014-04-11
申请人： 哈尔滨工程大学
CPC分类号： Y02E10/38 , Y02E10/725 , Y02P80/158
摘要： 本发明的目的在于提供六边形半潜式潮流能风能发电平台，包括六边形平台结构、主浮体，六边形平台结构包括六边形边框，六边形边框的六个顶点逆时针依次为第一-第六顶点，第一-第六顶点之间安装第一-第三箱型梁，第一-第六顶点下方分别安装第一-第六变截面浮筒，第一变截面浮筒和第四变截面浮筒之间设置主浮体，第一箱型梁和第二箱型梁交叉处与主浮体之间设置第一立柱，第一箱型梁和第三箱型梁交叉处与主浮体之间设置第二立柱，第一箱型梁与主浮体之间安装第一-第三水轮机提升装置。本发明可保证其优良的稳性，大大提升了其耐波性能；另外，六个浮筒内设有压载水舱，可用过调节内部水量保证平台的浮态。
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