摘要: 【目的】在极地极端环境下，船舶与小冰山的碰撞风险对船体结构安全构成严峻威胁。为揭示不同刚度的船体局部结构与小冰山相互作用过程中冰山运动特性、失效机理以及船体结构响应。【方法】本文基于任意拉格朗日-欧拉（ALE）方法对船冰碰撞过程进行数值模拟，建立不同刚度船体板架结构与小冰山碰撞的有限元分析模型，通过与试验对比验证数值模拟方法和模型的合理性。分析了不同碰撞位置、碰撞速度以及不同刚度的板架结构对小冰山运动特性以及碰撞力和船体结构损伤的影响规律。【结果】提出的船体局部结构与小冰山碰撞的数值模拟方法可较好地复现试验过程，数值模拟与试验结果的局部碰撞力峰值误差在15%以内。【结论】结构刚度对碰撞响应具有主导作用，弹性板架模型与刚性板架模型产生的局部碰撞力降幅为26.0%。碰撞速度与位置对冰山的碰撞力以及弹性结构的损伤变形会产生显著影响，考虑结构可变形后，碰撞力峰值和变形量显著降低。旨在为极地船舶局部抗冰结构的优化设计提供数值模拟方法参考。