《表1“Icebreaker Research Vessel”冰区船主要参数》

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《基于离散元方法的极地浮碎冰区船舶冰阻力》

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对于海冰离散元模型的构造，为更加符合实际工况下海冰的分布特性，在本文模拟的碎冰航道内采用正方形与三角形混合的冰模型和复合粒子填充的方法对创建的几何零部件进行粒子填充；对于浮/碎冰尺寸的控制，采用罗辛-拉姆勒分布方法，使海冰模型的直径在0.05 m～0.20 m区间内随机分布。设置2个冰模型喷射器，位置在船首前方6 m处，海冰模型通过喷射的方式进入计算域，实现海冰离散元颗粒与欧拉相的相互作用；船-冰、冰-水和冰-冰之间通过创建相互作用计算各相间的作用。通过调整喷射速率，将密集度控制为80%。图7为本文构建的浮/碎冰离散元颗粒模型，采用球形单元粒子填充的方式填充50个颗粒。