基于黏弹性薄板假设和势流理论,建立了气垫船在水面、冰面、碎冰面上航行时引起冰层-水层振动问题的统一的理论数学模型,提出了采用Rankine源与有限差分相结合的数值计算方法,通过C语言与Matlab联合编程,建立了冰层-水层的位移响应、应力分布以及破裂效果的预报方法.针对黄河水域冰层特点,对气垫船以亚临界、临界以及超临界速度航行时冰层的应力分布以及破裂情况进行了数值模拟.结果表明:所建立的理论模型和计算方法可以反映冰层的位移变形及其内部应力的分布特征,可以捕捉到气垫船破冰的临界速度,计算得到的冰层振动特性与已有文献的研究结果一致.
气垫船 破冰 Rankine源法 有限差分法