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  • 大连理工大学工业装备结构分析国重实验室连续两年参加南极科学考察

日前,大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室金立强老师随“雪龙号”赴南极科学考察归来,期间开展了现场测量及数据采集工作。2015年7月,工业装备结构分析国家重点实验室接到中国极地研究中心和国家海洋环境预报中心的邀请,参加我国第32次南极科学考察,重点开展“雪龙号”极地考察船在极区航行中冰激船体结构振动的研究工作。

作为目前国内唯一开展了破冰船在南极航行中冰振结构响应现场测量的科研单位,这是工业装备结构分析国家重点实验室第二次参加南极科考。

科学考察过程中,金立强老师和其他276名科考队员一起穿越西风带的狂风巨浪,先后到达中山站、长城站,开展以极地专项为主的综合考察,同时完成物资输送等保障工作。金立强老师在船上的主要任务是进行对南极周边海域海冰物理特征观测和冰激船体结构振动的应变和加速度测试。在克服了船体摇晃带来的晕眩、冰激船体产生的百分贝噪音以及极地气候引起的设备故障等困难后,金立强老师完成了超过400小时的影像观测和连续576个小时的船体振动响应监测,累计采集数据近2TB。

返校后,季顺迎教授立即组织开展了对测量数据的系统分析,通过自主研发的“海冰立体监测的数字图像处理系统”和“海冰与海洋结构耦合作用的离散元高性能计算分析软件”分析海冰与船舶结构耦合作用时的破坏模型和冰荷载特性,系统地开展了海冰厚度和密集度、航行速度和姿态、海冰与船体作用时的破坏模型、船体振动加速度和局部应变,以及海冰破碎声强等参数的同步测量。这些工作将为船舶结构的冰荷载特性、抗冰性能以及适航行分析积累可靠的现场监测资料,同时也为我国新一代破冰船的抗冰设计和破冰性能研究提供有力的数据支持。

在2014-2015年度我国第31次南极考察中,工业装备结构分析国家重点实验室在国内首次开展了我国破冰船抗冰性能的现场测量研究,积累了船舶在极地航行中现场测量的宝贵经验。为加强大连理工大学对极地冰区航行等问题的深入了解,季顺迎教授于2015年先后邀请“雪龙号”极地考察船船长沈权、中国极地研究中心雷瑞波研究员来校开展学术讲座和交流研讨,有效促进了在相关领域的研究与合作。

早在上世纪90年代初,工业装备国家重点实验室的岳前进研究团队就开始对渤海海冰运动与生消、冰荷载、冰激结构振动、新型平台结构抗冰性能、冰激结构振动疲劳等等展开了系统的现场监测和数值分析。在国家自然科学基金重点项目、863项目、国家海洋公益性项目等的支持下,自主研发了海冰现场监测和计算分析软件,为实验室持续开展寒区海洋工程的深入研究积累了宝贵的前期研究基础。

目前,工业装备国家重点实验室已与中国船舶科学研究中心、大连船舶重工集团设计研究所、中国船舶工业集团第708研究所、中海油能源发展有限公司、中国船级社、美国船级社等国内外单位在船舶及浮式海平台结构的抗冰性能方面开展了密切的合作交流,从而共同促进我国在寒区海洋工程和极地科学领域的技术发展,为我国极地研究与利用的长远性战略提供更有效的科学依据。

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