近日，在2023年中国国际海事技术学术会议和展览会上，我校与中国船级社、北京数码易知科技发展有限公司共同发布了我国首个具有自主知识产权的极地装备结构冰载荷数值仿真软件——船舶结构冰载荷高性能计算分析软件ICE-SDEM。

ICE-SDEM是一款基于离散元、有限元和计算流体力学的多介质耦合仿真软件，具有结构弹塑性动力学分析、海冰破坏力学分析及流固耦合分析功能。软件具有丰富的极地复杂冰况环境模拟功能，可实现平整冰、冰脊、冰山、碎冰等多种冰况下船舶直行、转向、尾向和斜向等多种冰区操作模式下的冰载荷数值计算；该软件集成了强大的多物理场建模和耦合分析能力，在并行框架下解决了不同数值方法间多时间尺度上的计算参数传递协调性问题，建立了海洋结构、海冰、海水耦合的大规模数值分析架构，具备CPU-GPU并行计算功能，发展了基于CPU-GPU协同并行环境下的高性能算法，实现了原型尺度下船海装备冰区作业过程的动力学高效仿真。

通过我国“雪龙”号和“雪龙2”号科考船极地走航的冰载荷和冰激振动实船监测数据，验证了软件计算结果具有优异的计算精度和可靠性。软件具有完全自主的知识产权，突破了冰载荷仿真的“卡脖子”问题，累计获得30余项软件著作权，被中国船级社发布的《重型破冰船规范》（全球首部重型破冰船专用规范）所推荐，在我国自主设计的极地大型装备研发和实践中获得了广泛应用。

船-冰-水多介质耦合动力学数值模拟

极地船舶冰区操纵性数值预报

极地锚泊式海洋平台抗冰性能数值分析

极地装备是认识极地、开发极地、利用极地的基础保障和重要载体，是国家综合实力的体现。重型破冰船作为标志性重要极地装备，是发展我国极地事业必不可少的“大国重器”，其建造工程庞大复杂，历程长，用时久。近年来，我国极地装备与技术取得了长足进展，但目前仅有两艘在极地实际运行的破冰船，数量严重不足。

由我校力学与航空航天学院季顺迎教授领衔的极地船舶与海洋工程研究团队作为ICE-SDEM软件的研发主体，依托我校“双一流”学科力学、工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室等多个单位的交叉力量，长期开展极地海冰物理力学特性、极地装备冰载荷及抗冰性能预报等研究，为我国极地装备关键技术研发、国家极地战略实施贡献了重要力量。