Научная статья
УДК 624.042.43; 627.33
DOI: 10.55326/22278400_2022_1_66_27
Аннотация. Исследование ледовой нагрузки на цилиндрические опоры морских сооружений осуществляется с применением физического моделирования в ледовом бассейне. Однако динамометрия глобальных нагрузок на модель не может дать исчерпывающую информацию о распределении нагрузок по окружности этой модели. При таком способе исследования часть нагрузок оказывается неучтенной: силы, приложенные к боковым сторонам модели частично взаимно погашают друг друга в показаниях динамометра. В работе описаны результаты экспериментального исследования ледовых нагрузок на цилиндрическую модель, выполненные при помощи современного пленочного датчика давления Tekscan. Исследование было проведено в ледовом бассейне с моделированным льдом. Среднее значение продольной компоненты нагрузки, найденной по измерениям датчика давления, исключительно хорошо совпало с аналогичной характеристикой, полученной динамометром. При этом средняя суммарная ледовая нагрузка на фронтальную половину поверхности цилиндрической модели на 40% превысила среднее значение продольной компоненты нагрузки, учитываемой динамометром. Таким образом, подтверждается необходимость измерения локальных нагрузок непосредственно на поверхности модели для получения корректной информации о нагруженном состоянии цилиндрической опоры.
Ключевые слова: локальная ледовая нагрузка, морские добывающие сооружения, пленочный датчик давления
Благодарности: работа выполнена как часть проекта 0784—2020—0021 при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации.
Для цитирования: Звягин П. Н. Экспериментально измеренные нагрузки на поверхности модели цилиндрической опоры ледостойкого сооружения // Гидротехника. 2022. № 1. С. 27-31.
Список источников
1. Sodhi, D. S. (2001). Crushing failure during ice-structure interaction. Engineering Fracture Mechanics, 68 (17–18), 1889–1921. https://doi.org/10.1016/S0013-7944(01)00038-8.
2. Kujala, P., & Arughadhoss, S. (2012). Statistical analysis of ice crushing pressures on a ship’s hull during hull-ice interaction. Cold Regions Science and Technology, 70, 1–11. https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2011.09.009.
3. Ziemer, G., Evers, K.-U., Jochmann, P., Hoffmann, N. Study of Local Ice Pressure Distribution on a Cylindrical Offshore Structure by Using Tactile Sensors // In: Proceedings of 22nd IAHR International Symposium on Ice, Singapore, August 11–15, 2014, рp. 241–248.
4. Звягин П. Н. Экспериментальное изучение локальных ледовых давлений на модель ледостойкого сооружения // Гидротехника. 2021. № 4 (65). С. 18–21.
5. Zhang, D., Wang, G., & Yue, Q. (2018). Evaluation of ice-induced fatigue life for a vertical offshore structure in the Bohai Sea. Cold Regions Science and Technology, 154, 103–110. https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2018.05.012.
6. Zvyagin, P, Dobrodeev, A, Sazonov, K (2017). Ice loads dynamics for model scale cylinders of various diameters, In Proceedings of the 24th International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions. June 11–16, Busan, Korea.
7. Шумковская Э. О., Звягин П. Н. Программа визуализации и анализа локальных давлений и нагрузок, измеренных датчиками Tekscan 5051 и 5101. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ RU202261007 от 10.01.2022/.