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加急見(jiàn)刊

波浪與渤海近岸海冰流固耦合特性的數(shù)值模擬

房河宇; 楊春忠; 馬慧敏; 徐曉甫; 劉長(zhǎng)根 天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)系; 天津300350; 天津渤海水產(chǎn)研究所; 天津300475

摘要：在波浪作用下, 近岸海冰斷裂發(fā)生時(shí)的極限波高和波長(zhǎng)可以為大尺度海冰模型中的參數(shù)化提供依據(jù).利用流固耦合數(shù)值模擬技術(shù), 結(jié)合渤海冬季近岸海冰、 波浪的相關(guān)參數(shù), 模擬了波浪與小尺度近岸固定海冰的相互作用過(guò)程, 得出了波浪作用下海冰的最大主應(yīng)力、 最大主應(yīng)變和自由端位移峰值隨入射波浪要素的變化規(guī)律.進(jìn)一步結(jié)合渤海海冰的強(qiáng)度, 分析了海冰由于波浪作用而發(fā)生斷裂的極限波高及極限波長(zhǎng).結(jié)果表明： 海冰最大主應(yīng)力的最大值、 最大主應(yīng)變的最大值和自由端位移峰值的絕對(duì)值隨波高、 波長(zhǎng)的增加而增大.遼東灣某典型海域, 當(dāng)水深為5m, 海冰長(zhǎng)為2m, 冰厚為0. 3m以及入射波周期為3s時(shí), 海冰發(fā)生斷裂的極限波高為0. 6 3m; 入射波高0. 6m時(shí), 海冰斷裂極限波長(zhǎng)為1 5. 3 5m.

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