与普通水域船舶不同，极地船舶首要关注的是海冰引起的环境载荷输入问题，合理分析极地船舶总体冰载荷和局部冰载荷，评估其冰阻力、运动响应和操纵性是本书关注的重点。本书主要介绍一种近年来发展起来的极地船舶动态冰载荷数值模拟方法——环向裂纹法。该方法基于海冰环向裂纹断裂假设，在船体与海冰直接碰撞区域，直接求解船-冰相互作用载荷，通过模拟模形海冰弯曲断裂极限承载能力和环向裂纹尺度，在时域中更新层冰边界，避免了因海冰模型材料建模和预设网格不准带来的问题。本书首先介绍极地海冰的基本特性，详细阐述环向裂纹法理论，以此为基础开展极地船舶冰阻力、运动响应、操纵性和局部冰载荷的案例分析，并简要介绍其他数值方法。
本书可供极地船舶、极地海洋工程、寒区近海工程等相关专业的工程和技术人员阅读，也可为本科生和研究生的学习提供参考。

前言
第1章 绪论
1.1 极地海冰概述
1.1.1 海冰形成过程
1.1.2 极地海冰分类
1.1.3 海冰的威胁
1.2 极地海洋结构物种类
1.2.1 极地船舶
1.2.2 极地海洋工程
1.3 极地工程冰载荷研究方法
1.3.1 理论方法
1.3.2 数值方法
1.3.3 模型实验
1.3.4 实船试验
1.4 冰载荷预报问题难点
1.4.1 总体冰载荷
1.4.2 局部冰载荷
1.5 小结
参考文献
第2章 海冰基本特性与失效模式
2.1 海冰基本特性
2.1.1 几何特征
2.1.2 物理特性
2.1.3 力学特性
2.1.4 相似准则
2.2 海冰失效模式
2.2.1 压溃破坏
2.2.2 压屈破坏
2.2.3 弯曲破坏
2.2.4 劈裂破坏
2.3 冰载荷主要类型
2.3.1 挤压载荷
2.3.2 弯曲载荷
2.3.3 浸没载荷
2.3.4 其他载荷
2.4 小结
参考文献
第3章 海冰环向裂纹法理论
3.1 海冰环向裂纹法理论来源
3.1.1 环向裂纹的物理意义
3.1.2 海冰裂纹竞争机制
3.1.3 海冰特征长度
3.2 海冰环向裂纹法基本假定
3.2.1 方法简述
3.2.2 基本假定
3.2.3 适用范围
3.3 海冰环向裂纹法数学模型
3.3.1 船舶运动模型
3.3.2 海冰挤压破坏模型
3.3.3 弯曲断裂数学模型
3.3.4 冰块浸没载荷模型
3.3.5 船体弹塑性数学模型
3.4 海冰环向裂纹法的验证
3.4.1 冰水池实验验证
3.4.2 实船试验验证
3.5 小结
参考文献
第4章 船舶冰阻力数值预报
4.1 冰阻力预报规范方法
4.2 经验公式法
4.2.1 经验公式发展概述
4.2.2 典型冰阻力经验公式
4.3 基于环向裂纹法的冰阻力
4.3.1 数值实现方法
4.3.2 数值预报结果
4.4 其他数值方法
4.4.1 离散元法
4.4.2 非线性有限元法
4.4.3 近场动力学法
4.4.4 其他数值方法小结
4.5 小结
参考文献
第5章 极地船舶运动响应与操纵性评估
5.1 极地船舶操纵性评估
5.2 基于环向裂纹法的船舶运动模拟
5.2.1 回转破冰案例分析
5.2.2 操纵性实船数据验证
5.2.3 冰区操纵性影响分析
5.3 其他操纵性评估方法
5.3.1 有限元法
5.3.2 离散元法
5.4 小结
参考文献
第6章 船体结构局部冰载荷预报
6.1 规范冰载荷计算方法
6.1.1 国际船级社规范方法
6.1.2 芬兰-瑞典冰级规范方法
6.1.3 俄罗斯冰区规范方法
6.2 基于海冰环向裂纹法的局部冰载荷算例
6.2.1 连续破冰工况
6.2.2 冲撞破冰工况
6.2.3 回转破冰工况
6.3 其他局部冰载荷分析方法
6.3.1 非线性有限元法
6.3.2 粒子法
6.3.3 离散元法
6.3.4 近场动力学法
6.4 小结
参考文献
后记