船舶数字碎冰场构建与冰阻力计算方法研究

为验证数值方法计算精度,预报极地碎冰区船舶所受冰阻力,本文依据冰池试验中生成的碎冰航道以粒子喷射的方式构建相应的数字碎冰场,采用球形粒子填充的方式创建碎冰的离散元模型并与CFD方法相结合计算船舶在碎冰域所受冰阻力。依据HSVA冰池对某冰区油船开展的基于模型冰厚分别为37.1 mm、39.8 mm、46.3 mm及49.4 mm四种条件下的冰池试验,数值模拟了在同等试验条件下船舶所受冰的阻力。对比冰池试验,数值模拟过程中碎冰的运动状态、船冰间相互作用模式与冰池试验现象完全吻合,船体所受冰阻力计算误差在合理范围内,最大误差为29.45%。

科技助力冬奥:我国智能化冰场的建立与发展

基于计算机视频捕捉识别技术、多种传感器集成化、无线传输技术以及大数据分析技术,在数字冰场的基础上研发出具有我国知识产权的智能冰场,为国家速滑队和国家短道速滑队备战2022年北京冬奥会提供科技支撑。通过开发、创建完善的智能化冰场应用系统,利用建立起的速滑运动员滑行参数数据库、滑行速度特征分析系统和训练质量控制体系,实时分析运动员的滑行轨迹、瞬时速度、最大速度、即时动作、蹬冰力量、心率等参数,为教练员制定训练方案提供可靠的理论保证,使运动员的训练质量得到有效控制,并保障运动员在北京冬奥会上取得优异的比赛成绩。智能化冰场及相关体系的建立使我国冰雪运动的科研监控和保障能力产生了质的飞越,为今后更深入地开展相关研究工作打下了良好基础。