近年来,全球变暖导致北冰洋海冰不断融化。因此,开通北冰洋航道的可能性越来越大。这条新开辟的航线将势必对国际海上运输格局产生重要影响,同时也将为世界经济发展带来重大机遇。冰区船舶结构设计和航运性能分析引起了人们更多的重视,特别是破冰船破冰阻力的研究显得尤其重要。各国正在进行新型破冰船技术的开发,如水下破冰船——潜艇的上浮破冰技术。若要开发潜艇的水下上浮破冰技术,就需研究潜艇破冰上浮的冰阻力。目前,国内外针对潜艇上浮破冰的研究很少。因此,本文基于理论计算和数值模拟相结合的方法,针对潜艇上浮破冰过程建立系统的力学分析。主要研究内容如下:(1)基于板壳力学理论研究潜艇指挥塔破冰作用力计算模型,求解潜艇指挥塔破冰作用力的大小并验证计算模型的适用性。然后,对潜艇指挥塔破冰作用力计算模型进行参数化分析。(2)基于断裂力学理论建立潜艇艇身破冰作用力计算模型,求解潜艇艇身破冰作用力的大小。然后,对潜艇艇身破冰作用力计算模型进行参数化分析。(3)基于ANSYS/LS-DYNA建立潜艇——冰板的数值模型。分析网格尺寸对数值模型计算精度的影响。另外,通过与真实的潜艇上浮破冰过程进行对比来验证本文数值模型的有效性。然后,进行理论计算模型与数值模型的对比验证。最后,对本文的数值模型进行参数化分析。