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波浪与渤海近岸海冰流固耦合特性的数值模拟

文献类型： 中文期刊

作者： 房河宇 1 ; 杨春忠 2 ; 马慧敏 2 ; 徐晓甫 2 ; 刘长根 3 ;

作者机构： 1.天津大学机械工程学院力学系;天津渤海水产研究所

2.;天津大学机械工程学院力学系;天津渤海水产研究所

3.;天津大学机械工程学院力学系;天津渤海水产研究所;

关键词： 波浪;海冰;流固耦合;数值模拟

期刊名称： 海洋科学进展

ISSN： 1671-6647

年卷期： 2018 年 01 期

页码： 44-54

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 在波浪作用下,近岸海冰断裂发生时的极限波高和波长可以为大尺度海冰模型中的参数化提供依据。利用流固耦合数值模拟技术,结合渤海冬季近岸海冰、波浪的相关参数,模拟了波浪与小尺度近岸固定海冰的相互作用过程,得出了波浪作用下海冰的最大主应力、最大主应变和自由端位移峰值随入射波浪要素的变化规律。进一步结合渤海海冰的强度,分析了海冰由于波浪作用而发生断裂的极限波高及极限波长。结果表明:海冰最大主应力的最大值、最大主应变的最大值和自由端位移峰值的绝对值随波高、波长的增加而增大。辽东湾某典型海域,当水深为5m,海冰长为2m,冰厚为0.3m以及入射波周期为3s时,海冰发生断裂的极限波高为0.63m;入射波高0.6m时,海冰断裂极限波长为15.35m。

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