柴明媚，田阿利，魏 震，马清勇

(江苏科技大学 船舶与海洋工程学院，江苏 镇江 212003)

0 引 言

全球气候变暖使得很多地区多年冰的比例逐年下降，每到夏季北极海域经常充满了很多浮冰，打开了一条与世界互通贸易的大门。同时北极海域蕴藏着丰富的油气资源，不论是交通运输还是油气资源的开采，都对船舶在极地地区的航行安全提出了很高的要求，世界各国的研究人员对船冰碰撞问题的研究投来了更多的重视目光。

研究船冰碰撞的关键前提是冰材料的本构模型，不一样的环境条件下冰的力学特性有着很大的差异，因此，国内外学者尚未对冰材料研究有一个准确的定论，其研究一直是一个热点。李洪升等[1]研究了辽东湾的海冰在不同的应变率范围内表现出不一样的力学行为和强度特征，得出结论：不同的应变率下海冰具有不同的本构模型。LIU Zhenhui等[2]在压强和应变率方面对冰的材料模型进行研究，提出冰的材料模型与压强无关，与应变率有关。在冰材料模型逐渐完善的基础上，船冰碰撞的研究也取得了丰富的成果。WANG Bo等[3]运用动态有限元软件 DYTRAN对LNG船与可压碎冰的碰撞动态响应分析，结果显示，加载位置的不同会使船体结构中不同的组件遭到破坏。JIA Zhibin等[4]分析了不同的船速、不同形状的浮冰对船舶舷侧结构与冰的碰撞动态响应。

传统的提高船舶耐撞性能的方法是增加钢板的厚度或敷设装甲，而这样不仅增加了船体重量，使得船舶的载重能力减小、航行速度降低，而且也对军用船舶的作战性能和商业船舶的经济性有所影响。……