破冰结构角度对整冰失效模式的影响分析

破冰船破冰过程中整冰的失效模式对于冰载荷的估算十分重要。本文基于力学方法分析了破冰船破冰过程中破冰结构与整冰的相互作用,得到了影响冰体失效的冰力分量与破冰结构参数的表达关系,进而确认冰摩擦系数以及坡度角与冰体失效模式的关系。依据北极海冰的摩擦系数范围,指出当破冰船破冰结构坡度角小于70°时,冰体发生弯曲破坏,当坡度角处于70°—82°时,冰体同时发生弯曲和挤压失效,当坡度角大于82°时,冰体仅发生挤压失效,同时给出了不同失效模式下冰力的计算方法。

防水破冰结构设计在电动滑门上的应用

本文介绍电动滑门的应用优势,阐述电动滑门的组成及运行原理。结合市场因零部件结冰所产生的质量问题,分析水流和结冰现象对电动滑门系统功能的影响。针对水流及结冰现象所产生的问题,研究电动滑门零部件的防水(防冰冻)及破冰结构的特点。通过水流仿真分析及破冰受力分析,确认防水(防冰冻)及破冰结构设计的可行性,再通过对电动滑门进行实车冰冻试验,验证应用的可行性;根据设计分析及试验验证得出此防水(防冰冻)及破冰结构值得推广应用。

破冰结构与冰载荷相互作用下的破坏模式和损伤机理研究

文章首先利用LS-DYNA建立各向同性粘塑性有限元数值模型,并结合ISO推荐压强—面积理论曲线和相关学者的试验数据,验证数值模型的可靠性。其次,比较两种典型破冰结构的破冰机理和破冰效果,对破冰船在行进方向受到的阻力分别与艏部外板倾角和水线面艏部夹角的关系做了讨论。最后,分析了普通船舶船首与冰层碰撞时的损伤特点。结果表明,冰刀式破冰结构的破冰作业效率比压溃式更高,而压溃式破冰结构的安全性要比冰刀式更好;船舶与冰排相撞时,船首的易受损部位主要分布在艏柱后侧临近区域和两侧船—冰接触区域,其中外板吸能最多,横向骨材吸收撞击时所产生的能量多于纵向骨材。因此,要结合实际航行水域的冰情、船舶功能和主机功率等因素,才能选取合适的破冰结构以达到最好的破冰效果,在破冰船船首设计和建造时,应增加船—冰碰撞区域船首外板的厚度,船首结构尽量采用横骨架式结构。

手推双齿式多功能破冰机

国内冬季多冰雪天气,路面积雪结冰会给交通运输带来很大不便,同时易发生交通事故。本文针对这个问题,设计了一款手推双齿式多功能破冰机,包含破冰结构,收集结构,热熔模块,控制部分等,结合机械法与热熔法,大幅提升破冰效率,同时集破冰、铲雪、粉碎等多功能为一体,有效缓解路面结冰状况,同时对道路损害小,该破冰机有效弥补了目前小型道路除雪破冰领域的空缺。