随着北极航道的开通,极地价值又一次提升。同时,极地船舶航行的安全性也引起了广泛的关注,船舶冰载荷问题也同样受到越来越多的重视。依靠离散元数值方法研究冰排破坏的影响因素以及冰载荷。在离散元数值模拟中细观参数对宏观力学行为影响规律的研究是合理解决工程问题的关键。文中分析了平行黏结模型中强度、刚度细观参数对宏观力学行为的影响规律。通过采用响应面法中的中心合成设计法,进行了多组不同细观参数组合下的数值试验,综合考虑了各个细观参数单独与交互作用下对宏观力学响应的影响程度。之后采用试算-纠错的方法,基于单轴压缩和三点弯曲两个基本冰力学试验,最终准确校核离散元细观参数。简化冰排模型,基于影响因素冰排厚度、加载速度、不同工况进行了多组海冰挤压破坏的数值模拟;同样采用简化冰排模型,基于影响因素冰排厚度、加载速度、加载面积以及冰排模型几何特征完成了多组海冰弯曲破坏数值模拟。分析不同破坏模式下裂纹扩展情况及其对冰载荷的影响。颗粒随机排列构建冰排模型,采用雪龙号为模型,研究船冰作用过程中的冰载荷情况,分析特定区域冰载荷曲线,绘制冰载荷云图。调整海冰厚度以及加载速度,分析不同影响因素下的冰阻力与冰载荷变化。