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.,

2.2.4. Основные выводы по нестационарному движению нагрузки

Подытоживая полученные результаты, можно сделать следующие выводы по исследованию нестационарного движения нагрузки по сплошной бесконечной упругой и вязко-упругой пластине.

Нагрузка имеет наименьшее волновое сопротивление, если она движется на докритических скоростях либо выходит на сверхкритические скорости с максимальным ускорением и далее движется на сверхкритических скоростях. При торможении движущихся со сверхкритической скоростью по льду нагрузок во избежание максимального волнового сопротивления и возможного разрушения льда необходимо тормозить с максимально допустимым абсолютным коэффициентом торможения.

Для увеличения волнового сопротивления (это необходимо, например, при резонансном разрушении ледяного покрова судами на воздушной подушке) можно применять следующие типы движения:

• выход на сверхкритическую скорость с минимально возможным ускорением,
• выход на критическую скорость и движение на этой скорости,
• выход на сверхкритическую скорость, затем торможение до нуля либо до значения докритической скорости и последующий выход на сверхкритическую скорость,
• выход на сверхкритическую скорость и затем торможение до нуля с наименьшим по абсолютной величине коэффициентом торможения.

Применение метода асимптотической интерполяции для получения формулы (2.84) прогиба пластины w дало хорошее согласование с известными стационарными результатами для различных значений толщины льда, длины судна, глубины водоема и скорости движения судна. Правда, необходимо отметить, что в случае вязко-упругой пластины при сравнении брались случаи достаточно малых значений . Однако, из экспериментальных результатов работы [64] следует, что разрушение ледяного покрова резонансным методом происходит только при k<0,025. Если же рассмотреть случаи больших значений k (толщина льда большая, длина судна маленькая), то безразмерный коэффициент волнового сопротивления судна A будет очень мал, а прогиб волны будет недостаточен для разрушения ледяного покрова. Так, например, из анализа рис. 2.29-2.34 и из работы [56] следует, что для стационарного и нестационарного решений волновое сопротивление судна длиной L=10 м при увеличении толщины льда от 0,1 м до 0,5 м уменьшается в двадцать раз при прочих неизменных параметрах судна, водоема и льда (k при этом меняется от 0,005 до 0,598).

Учет вязкостных свойств ледяной пластины в отличие от результатов работы привел к тому, что, во-первых, при выходе на равномерное движение волновое сопротивление судна не носит колебательного характера, во-вторых, на докритических скоростях судно имеет хоть и малое, но все же не нулевое волновое сопротивление.

Учет нестационарности кроме всего прочего привел еще к некоторому понижению максимальных значений волнового сопротивления движущейся нагрузки.