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气垫船的破冰原理

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气垫船的破冰原理

发布日期:2020-11-26 作者:国奥新能源 点击:

气垫船厂家介绍气垫船通过底部动力气垫,与水耦合作用所产生的兴波来实现,而气垫船的破冰模式,则有低速和高速两种,也称静态破冰和动态破冰。冰面静态破冰原理:全垫升式气垫船在全垫升状态下依靠自身动力或被母船推动,逐步低速接近冰层。此时,气垫在水面产生的兴波随船不断前进,由于兴波传递的速度大于船速,因此在船还未到达冰层时,兴波已先到达冰层下方。


兴波在进入冰层下方时,会将来自动力气垫的气流导入冰层下方,在冰层下方形成气腔,从而使局部冰层失去支撑,产生悬臂梁效应。此外继续向前的兴波会在冰层下方形成反射波,与新形成的兴波耦合产生的气腔周期性波动。当波动频率接近冰层固有频率时,会引发冰层发生共振,产生破坏。在冰层自重重力以及上下表面压力形成的弯曲力矩的作用下,冰层断裂,从而达到破冰的目的。


冰面动态破冰原理:全垫升式气垫船在冰面航行时,底部的气垫会对冰层上表面施加移动载荷,并在冰层表面形成动态应力变形船行波。而当气垫平台的航行速度与冰面变形波的速度一致时,意味着冰层内累积的波形能量传播速度与气垫平台的航行速度一致,这将导致冰层内累积的能量无法离开气垫载荷辐射出去。


这样,在气垫载荷连续兴波作用下,冰层能量不断的累积,其波动变形的幅度不断增加,冰面兴波的波倾角也迅速增大,从而产生聚能共振增幅效应,导致冰层内应力不断增加。当冰层的共振增幅超过极限应力时,冰层将发生破裂,从而达到破冰的目的。

 

气垫船厂家


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