Гидротехническое строительство
Статья: поступила: 11.11.2021; рецензии: 22.11.2021, 25.11.2021; финансирование: Дальневосточный федеральный университет.
Научная статья
УДК 539.42:551.326/620.178.7
https://doi.org/10.24866/2227-6858/2021-4/90-105
В.Г. Цуприк
ЦУПРИК ВЛАДИМИР ГРИГОРЬЕВИЧ – к.т.н., доцент, tsuprik.vg@dvfu.ru, http://orcid.org/0000-0001-9442-5568
Политехнический институт
Дальневосточный федеральный университет
Владивосток, Россия
Обоснование энергетического подхода
к определению параметров циклической ледовой нагрузки
на шельфовые сооружения
Аннотация: Определение величины силового воздействия ледовых образований на морское ледостойкое основание производится по расчетной формуле, описывающей принятую модель разрушения льда. Лед в контактной зоне ледового поля с сооружением, в зависимости от его температуры и скорости взаимодействия, может разрушаться в широком диапазоне механизмов его разрушения – от вязкого до хрупкого. Здесь представлена разработка модели упруго-хрупкого разрушения льда, учитывающая разрушение кромки ледового поля всеми возможными типами трещин, делящими локальную область массива льда в зоне контакта с сооружением на клиновидные или трапециевидные фрагменты. Предложено все процессы разрушения льда, имеющие различную природу, рассматривать как единообразный, но комплексный процесс, математическое описание которого во времени можно выполнить с использованием универсального энергетического критерия разрушения. Приводятся обоснования закономерности такого подхода, основанные на феноменологическом анализе явления циклического разрушения льда в контактной зоне, на результатах численного моделирования картины развития разрушений в массиве льда у кромки ледовой плиты на контакте с опорой сооружения, а также на данных физического моделирования изучаемого процесса. В качестве универсального критерия в работе рассматривается предельное значение накопленной в единице объема льда перед сооружением потенциальной энергии упругого сжатия – удельной упругой энергии механического разрушения морского льда.
Ключевые слова: морские гидротехнические сооружения, вибрация, морской лед, разрушение льда, моделирование разрушения льда, циклическая нагрузка, энергетический подход
Для цитирования: Цуприк В.Г. Обоснование энергетического подхода к определению параметров циклической ледовой нагрузки на шельфовые сооружения // Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. 2021. № 4(49). С. 90–105. https://doi.org/10.24866/2227-6858/2021-4/90-105