世界多个国家勘探机构数据表明,北极地区石油天然气资源十分丰富。丰富的资源吸引了周边国家的关注,同时北极的开发已经如火如荼地进行。在人类进军北极的过程中,不可或缺的运输工具——船舶将更加频繁的进入北极海域。加之气候环境的变化导致北极冰大量溶化,北极海域夏季通航成为可能,更多的商业运输将会选择北极航道。无论是工程服务船舶,还是商业运输船都将面临高纬度海域特殊的环境——冰。即使在夏季,依然存在大量从冰川脱落的漂浮冰体,增加了船舶航行的危险性。船舶一旦与冰山发生碰撞,将会造成巨大的环境和生命财产损失。为了适应恶劣的航行环境,有必要加强冰区航行船舶的结构强度。文章工作围绕舷侧结构加强展开,主要讨论针对舷侧外板和支撑骨材的两种加强方式,并分析舷侧结构与冰碰撞过程的结构响应。文章讨论多种因素对冰力学性能的影响,确定冰材料数值模型采用应变率相关弹塑性模型。同时数值模拟圆台冰撞击刚性墙的碰撞过程,并比较数值计算所得面积压力曲线与试验结果和ISO标准曲线,数值结果与二者比较接近,且压力随面积变化趋势一致。提出波纹板核聚氨酯夹层板结构,比较普通钢板、聚氨酯夹层板以及波纹板核聚氨酯夹层板的抗冲击性能差异,发现波纹板核聚氨酯夹层板性能相对较优。以波纹板核聚氨酯夹层板为研究对象,分别讨论夹层板芯层高度、面板厚度以及波纹芯板厚度三个参数对夹层板性能的影响,发现夹层板抗冲击性能随三个参数的变化而改变,根据结构性能变化规律给出三个参数的适当取值范围。基于某成品油船,应用波纹板核聚氨酯夹层板,设计两种加强方案加强其舷侧结构,方案一舷侧外板使用波纹板核聚氨酯夹层板加强,方案二应用波纹板核聚氨酯夹层板加强原有上平台板。应用ANSYS/LS-DYNA建立舷侧结构和冰体的有限元模型,模拟不同的碰撞情景。根据作用冰体的形状和碰撞位置不同,共计算11种工况,分析每种工况下结构的变形损伤、碰撞力以及能量吸收的特性。对比分析在相同碰撞情形下原结构和新结构的响应特点和性能差异,由此分析方案的可行性。