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摘要
冰阻力是冰区船舶航行过程中的重要影响因素，对船舶航行性能及航行安全带来严峻挑战。该文采用扩展多面体离散元方法建立冰船动力作用过程的三维离散元方法，基于船舶推进功率与推进力间近似关系，将螺旋桨推力、冰载荷、舵力及水动力等载荷分开考虑，开展恒功率破冰船六自由度非线性操纵直航冰阻力及运动响应计算。为验证该离散元方法的可靠性，对比了碎冰区DUBROVIN及平整冰区LINDQVIST冰阻力公式计算结果。基于船舶在不同主机推进功率及复杂冰况下的直航冰阻力计算结果，展开对船舶破冰航速的影响因素分析。在此基础上，给出了船舶垂荡、横摇、纵摇等冰区船舶运动响应模拟结果和极地船舶运动响应预报结果，最后对碎冰及平整冰区船舶冰阻力及运动响应展开了对比分析。该方法可有效计算船舶冰阻力，其模拟结果可为冰区船舶运动响应及航行安全预警提供重要参考。
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