Сараев И.А., Истратий И.М., Антипин В.E.
ДЕЙСТВИЕ ГЛОБАЛЬНЫХ ЛЕДОВЫХ НАГРУЗОК НА СТРОИТЕЛЬНУЮ МЕХАНИКУ КОРАБЛЯ *
Аннотация:
в статье рассмотрены и классифицированы основные типы ледовых нагрузок. Проведён анализ условий, влияющих на характер влияния ледовой нагрузки. Разработана модель, показывающая действие ледовой нагрузки на ледокол
Ключевые слова:
ледовая нагрузка, сооружения, строительная механика, внешние нагрузки, деформации
Результат взаимодействия конструкции с физическими полями, другими телами, средами составляет внешнюю нагрузку. Одной из проблемных задач строительной механики является произвести определение величин, характеристик распределения и изменения в заданный временной диапазон суммарных внешних нагрузок, воздействующих на заданное тело. Следовательно, внешнюю нагрузку при контакте сооружения, корабля со льдом принимают, как ледовую нагрузку. В процессе проектирования морской техники различных областей применения большое значение имеет учёт фактора влияния ледовой нагрузки. Воздействие на судно ледовой нагрузки вносит существенные коррективы в архитектурно-конструктивный тип сооружения, его форму, конструкцию и материал корпуса. Сложность в оценки величины ледовой нагрузки заключается в ряде факторов. Одним из факторов принимают разнообразие ледовых условий, в том или ином климатическом поясе. Структура льда имеет неоднородный характер вследствие неоднородности, различной степени деформированности, степени разрушения [1]. Разграничим ледовые нагрузки, классифицируя их критериям, носящим физическую природу [1]: -способ приложения к телу; -степень самостоятельности; -характер воздействия на сооружение; -длительность воздействия; -направление относительно поверхности тела; -характер изменения во время воздействия. Внешние ледовые нагрузки по степени самостоятельности подразделяются на самопроизвольные активные силы и самостоятельные реактивные силы, следствие действия реакции связей. Так как сооружение находится в состоянии равновесия, как под влиянием активных и реактивных нагрузок, то ледовые нагрузки принимаются в качестве внешних. Следует различать задачу определения нагрузок, реально воздействующих на конструкцию в процессе эксплуатации (действующие нагрузки), и задачу назначения нагрузок при проектировании сооружения (расчётные нагрузки). Разумеется, те и другие нагрузки тесным образом связаны друг с другом [2]. Постоянное воздействие на сооружения различных нагрузок служит предпосылкой для моделирования с целью определения их расчётных величин. Верификация подобных моделей производится при помощи данных о измерении действующих нагрузок. Расчётные модели служат для понимания величин нагрузок в условиях затрудняющих измерения, либо полного отсутствия возможности замера. Примером может выступает невозможность предсказать возникновение климатических условий редкой повторяемости, способные вызвать предельные нагрузки для судна. Модели внешних нагрузок так же необходимы при имитации уровня опасного для сооружения. В основе предлагаемого метода измерения лежит отказ от принципа рассмотрения ледовой нагрузки в качестве давления распределенного по пятну, что возможно при расчёте глобальной нагрузки. Реакцией конструкции на воздействие нагрузок принимаем нелокальные деформации конструкционных элементов корпуса, в месте приложения нагрузки, а деформации общего изгиба корпуса судна. К преимуществу метода относят возможность применения только одного датчика, помещённого вне зоны воздействия ледовой нагрузки избавляет от необходимости монтажа большого количества датчиков. Основная идея методики заключается в соответствие между деформациями корпусных конструкциях от общего изгиба судна и вертикальными усилиями, воздействующими в районе носового перпендикуляра. Для расчёта вертикального усилия: -проводят измерение деформации корпусных конструкций в момент контакта корабля с ледяной структурой; -устанавливают зависимость деформаций в точках размещения тензодатчиков от значения ледовой нагрузки [3].
Номер журнала Вестник науки №11 (32) том 4
Ссылка для цитирования:
Сараев И.А., Истратий И.М., Антипин В.E. ДЕЙСТВИЕ ГЛОБАЛЬНЫХ ЛЕДОВЫХ НАГРУЗОК НА СТРОИТЕЛЬНУЮ МЕХАНИКУ КОРАБЛЯ // Вестник науки №11 (32) том 4. С. 154 - 159. 2020 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/3793 (дата обращения: 25.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2020. 16+