考虑粘接力的海冰动力学本构模型及在渤海海冰数值模拟中的应用

项目名称： 考虑粘接力的海冰动力学本构模型及在渤海海冰数值模拟中的应用

项目编号： No.40906011

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 王刚

作者单位： 大连大学

项目金额： 18万元

中文摘要： 海冰动力学本构模型一直是海冰动力学研究的关键问题之一。如何针对海冰的生消运移特点建立适用于海冰数值模式以及海冰工程结构设计参数应用的本构模型，一直是亟待解决的工程技术难题。对于中小尺度的海冰而言，粘结力对本构模型的影响不容忽视，但目前已有的动力学本构模型中均未考虑粘结力的影响。因此，研究有理论支持并符合实际的考虑粘结力影响的海冰动力学本构模型是十分必要的。本项研究以渤海海冰为研究对象，基于Mohr-Coulomb屈服准则，确定出影响海冰粘结力的三个主要影响因素冰厚、盐度和温度，采用理论与实验相结合确定出粘结力的函数形式。并考虑热力因素在数值模式中的作用建立适用于渤海海冰数值模拟的动力学本构模型及热力-动力数值模式。本研究既有坚实的理论基础，又结合先进的数值计算方法，是对海冰动力学本构模型和数值预报模式的创新，对寒区海上危险冰情预警与预报以及保障海洋结构物安全具有重大现实意义和深远历史意义。

中文关键词： 海冰；动力学本构模型；Mohr-Coulomb屈服准则；粘接力；数值模式

英文摘要：

英文关键词： sea ice；constitutive model for sea ice；Mohr-Coulomb yield criterion；cohesion；numerical model