Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Прикладные задачи динамики ледяного покрова

Козин В. М., Жесткая В. Д., Погорелова А. В., Чижиумов С. Д., Джабраилов М. Р., Морозов В. С., Кустов А. Н.,

4.4. Исследования влияния неоднородностей (торосов) ледяного покрова на деформированное состояние последнего при прямолинейном движении нагрузки

Воздействие ветра и течения на ледяные поля может вызвать в них процессы сжатия, приводящие к торошению. Если необходимо взломать ледяной покров, имеющий заторошенные участки, и для этого предполагается применить резонансный метод с использованием судна на воздушной подушке (СВП), то для прогнозирования возможности разрушения льда и для выбора параметров движения судна (скорости, траектории движения) следует предварительно оценить возникающее при движении СВП по льду напряженно-деформированное состояние ледяного покрова. Некоторые закономерности, проявляющиеся в данном случае, можно проследить на примере следующей задачи.

.

Рис. 4.10. Прогибы пластины при

.

Рис. 4.11. Прогибы пластины при

.

Рис. 4.12. Прогибы пластины при

.

Рис. 4.13. Прогибы пластины при

.

Рис. 4.14. Прогибы пластины при

По оси симметрии прямоугольной ледяной пластины с постоянной скоростью v движется сосредоточенная сила Р. На пластине имеется несколько утолщенных полос, имитирующих заторошенные участки. Глубина воды под пластиной считается постоянной. Внутреннее сопротивление льда учитывается в соответствии с реологической моделью Кельвина-Фойгта.

При дискретизации пластина представлялась совокупностью квадратных конечных элементов.

Целью расчета является определение оптимального режима движения силы, если ставится задача разрушения ледяного покрова. Чтобы дать соответствующие рекомендации, необходимо произвести вычисление максимальных значений прогибов и напряжений. Поскольку наибольшие значения этих величин возникают при резонансной скорости движения нагрузки, то первым этапом расчета является определение резонансных скоростей для данных глубин водоема и размеров ледяной пластины.