一种可模拟冰区船舶破冰过程和冰阻力的高精度数值方法、程序、设备及存储介质

本发明在三维流体计算域中采用重力下落法构建海冰模型，将船舶模型离散为三角单元，考虑海冰颗粒之间的平行粘结模型计算、海冰颗粒与三角单元之间的冰荷载计算、海冰模型与船舶模型受流体作用的计算，执行船舶破冰过程模拟。本发明采用一种随机排布的离散单元模拟海冰结构，依据现场海冰力学特性校准细观模型参数，实现了在水平面内海冰各向同性力学特性；采用离散元法来模拟数值海冰，在细观尺度上模拟海冰的离散性，在宏观上呈现海冰破碎的特征来表征海冰的力学特性；采用GPU并行加速技术进行数值模拟，大幅降低了计算成本，可实现百米尺度船舶破冰、回转、尾部破冰工况的高精度数值模拟。