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.,
4.4.3. Продольная ориентация торосов по отношению к направлению движения нагрузки
Был выполнен ряд расчетов по определению прогибов льда при следующих параметрах задачи.
Глубина воды H под пластиной принималась равной 5, 10 и 15 м. Толщина льда h варьировалась от 0,1 м до 0,5 м. Были рассмотрены три значения толщины торосов h1 в зависимости от толщины h: 2h, 3h, 4h. Прочие параметры задачи имели следующие значения: P = 0,4×106 H; модуль Юнга льда E = 0,73×1010 Па; коэффициент Пуассона n = 0,3; плотность льда ri = 900 кг/м3; плотность воды rw = 1000 кг/м3; скорость движения силы принималась равной резонансной скорости ее движения по ледяной пластине постоянной толщины h при данной глубине водоема; время релаксации деформаций tf = 10 с.
На рис. 4.20 в качестве примеров даны эпюры прогибов w в точках оси x для некоторых значений h и h1 при расположении утолщенных полос, показанных на рис. 4.16,а (схема 1); участки эпюр, где прогибы и напряжения достаточно малы по сравнению с максимальными значениями этих величин, опущены. Положение силы Р, определяемое координатой xP, обозначено стрелкой; максимальные ординаты кривых обозначены штриховой линией.
.
Рис. 4.20. Прогибы пластины при движении силы вдоль торосов (схема 1).
На рис. 4.21 – 4.25 показан вид деформированной пластины и распределение прогибов по величине для схем 1 - 5 при следующих параметрах задачи: H = 5 м; h = 0,5 м; h1 = 1,5 м; v = 6,5 м/с. Стрелкой и точкой на рисунках обозначено положение силы, определяемое координатой xP.
Результаты расчетов дают основания сделать следующие выводы.
1. При малой толщине ледяной пластины (0,1 – 0,2 м) утолщенные полосы (торосы) оказывают очень малое влияние на величину максимальных прогибов. Такое влияние становится заметным лишь при толщинах льда около 0,5 м.
2. Увеличение толщины тороса приводит, кроме уменьшения прогибов, к увеличению расстояния между узлами графиков прогибов, что хорошо видно на рис. 4.20.
3. Для рассмотренных случаев при увеличении количества утолщенных полос характер упругой поверхности пластины практически не меняется.
4. Значение максимального прогиба при движении силы по утолщенной полосе (схемы 2 и 4) существенно меньше, чем при движении силы между торосами (схемы 1 и 3).
.
.
Рис. 4.21. Прогибы пластины (схема 1, xp = 325 м)
.
.
Рис. 4.22. Прогибы пластины (схема 2, xp = 325 м)
.
.
Рис. 4.23. Прогибы пластины (схема 3, xp = 325 м)
.
.
Рис. 4.24. Прогибы пластины (схема 4, xp = 325 м)
.
.
Рис. 4.25. Прогибы пластины (схема 5, xp = 325 м)