近日，2023年中國國際海事技術(shù)學(xué)術(shù)會議和展覽會上，大連理工大學(xué)與中國船級社和北京數(shù)碼易知科技發(fā)展有限公司共同發(fā)布了我國首個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的極地裝備結(jié)構(gòu)冰載荷數(shù)值仿真軟件——船舶結(jié)構(gòu)冰載荷高性能計算分析軟件ICE-SDEM。
船-冰-水多介質(zhì)耦合動力學(xué)數(shù)值模擬
極地船舶冰區(qū)操縱性數(shù)值預(yù)報
極地錨泊式海洋平臺抗冰性能數(shù)值分析
ICE-SDEM是一款基于離散元、有限元和計算流體力學(xué)的多介質(zhì)耦合仿真軟件，具有結(jié)構(gòu)彈塑性動力學(xué)分析、海冰破壞力學(xué)分析及流固耦合分析功能。軟件具有豐富的極地復(fù)雜冰況環(huán)境模擬功能，可實(shí)現(xiàn)平整冰、冰脊、冰山、碎冰等多種冰況下船舶直行、轉(zhuǎn)向、尾向和斜向等多種冰區(qū)操作模式下的冰載荷進(jìn)行數(shù)值計算；集成了強(qiáng)大的多物理場建模和耦合分析能力，在并行框架下解決了不同數(shù)值方法間多時間尺度上的計算參數(shù)傳遞協(xié)調(diào)性問題，建立了海洋結(jié)構(gòu)、海冰、海水耦合的大規(guī)模數(shù)值分析架構(gòu)，具備CPU-GPU并行計算功能，發(fā)展了基于CPU-GPU協(xié)同并行環(huán)境下的高性能算法，實(shí)現(xiàn)了原型尺度下船海裝備冰區(qū)作業(yè)動力學(xué)過程的高效仿真。
通過我國“雪龍”號和“雪龍2”號科考船極地走航的冰載荷和冰激振動實(shí)船監(jiān)測數(shù)據(jù)，驗證了軟件計算結(jié)果具有優(yōu)異的計算精度和可靠性。目前，軟件累計獲得30余項軟件著作權(quán)，被寫入中國船級社發(fā)布的《重型破冰船規(guī)范》，在我國自主設(shè)計的極地大型裝備研發(fā)和實(shí)踐中獲得了廣泛應(yīng)用。
由大連理工大學(xué)中白學(xué)院院長、力學(xué)與航空航天學(xué)院教授季順迎領(lǐng)銜的極地船舶與海洋工程研究團(tuán)隊作為ICE-SDEM軟件的研發(fā)主體，依托大連理工大學(xué)“雙一流”學(xué)科力學(xué)、工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)分析優(yōu)化與CAE軟件全國重點(diǎn)實(shí)驗室等多個院系的交叉力量，長期開展極地海冰物理力學(xué)特性、極地裝備冰載荷及抗冰性能預(yù)報等研究，為我國極地裝備的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)貢獻(xiàn)了重要力量。
