最近这十年，随着陆地资源被不断的开采，一些油气资源也变得越来越少，因此，人们把目光投向了两极地区，所以极地海洋资源的合理开发和利用也逐渐提上了日程，对极地进行科学考察也不断发展，破冰船显示出了它的重要地位，主要任务是开辟新航道、进行极地救援和物质运输等。为此，提高破冰船的破冰能力，开发新船型就变得尤为重要。本文以某航行于冰覆盖水域的破冰船船艏部为研究对象，确定破冰船与冰相互作用工况，依据能量平衡原理，采用冰载荷模型来计算设计冰载荷。主要工作内容有以下几个方面：1、总结并分析冰载荷的主要研究方法，确定利用MSC.Patran/Dytran软件进行冰载荷的数值模拟。通过对破冰桩破冰过程的数值模拟分析，与试验结果进行对比分析，确定此种分析方法的可行性；再通过对不同工况下的情况进行模拟分析，得出冰载荷作用的一般规律；2、基于“冲撞式”破冰法以及有限元仿真法的原理，研究数值仿真技术在破冰船冲撞冰层中的关键技术，确定适于本文的研究方案，对冰层的破碎过程进行分析，确定冰载荷的变化趋势等，选取不同的撞击速度、撞击角度以及冰层厚度，研究这些参数的不同对破冰船破冰能力的影响；3、通过以上的研究分析，提出了一种新型的破冰船破冰结构形式，把双桩结构应用到破冰船上，从而增强破冰船的破冰能力。