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.,
4.4.4. Поперечная ориентация торосов по отношению к направлению движения нагрузки
Были выполнены расчеты по определению прогибов льда при тех же параметрах задачи, что и в п. 4.4.2.1. Некоторые из результатов расчетов в качестве примеров приведены на рис. 4.26 – 4.37.
На рис. 4.26 - 4.31 даны эпюры прогибов w в точках оси x для некоторых значений h и h1 при расположении утолщенных полос, показанных на рис. 4.19 (схемы 6 и 7); участки эпюр, где прогибы и напряжения достаточно малы по сравнению с максимальными значениями этих величин, опущены. Для наглядности в верхней части рисунков 4.26 - 4.31 показано расположение заторошенных участков; положение силы Р, определяемое координатой xP, обозначено стрелкой; максимальные ординаты кривых обозначены штриховой линией.
На рис. 4.32 – 4.37 показан вид деформированной пластины и распределение прогибов по величине для схем 6 и 7 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.
.
.
.
.
.
.
.
.
Рис. 4.32. Прогибы пластины (схема 6, xp = 250 м)
.
.
Рис. 4.33. Прогибы пластины (схема 6, xp = 325 м)
.
.
Рис. 4.34. Прогибы пластины (схема 6, xp = 400 м)
.
.
Рис. 4.35. Прогибы пластины (схема 7, xp = 250 м)
.
.
Рис. 4.36. Прогибы пластины (схема 7, xp = 325 м)
.
.
Рис. 4.37. Прогибы пластины (схема 7, xp = 400 м)
Анализируя результаты расчета, можно проследить динамику изменения напряженно-деформированного состояния ледяной пластины при движении силы и сделать следующие выводы.
1. Увеличение глубины водоема приводит, при соответствующей резонансной скорости движения, к уменьшению прогибов (см. рис. 4.26 – 4.31).
2. 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.
3. Когда сила находится в пределах заторошенного участка, максимальные значения прогибов и напряжений сильно уменьшаются. При наличии двух или трех утолщенных участков, расположенных в направлении, поперечном к линии движения силы, максимальный прогиб меньше максимального прогиба пластины постоянной толщины примерно в 2,6 раза.
4. Влияние заторошенных участков почти не сказывается на значениях прогибов и напряжений вплоть до того момента, когда сила Р, приближаясь к ним по ровному льду, оказывается от них на расстоянии приблизительно 50 м. Влияние одиночного поперечного заторошенного участка дольше сохраняется при удалении от него силы, чем при приближении; оно почти прекращается, когда Р отойдет от этого участка на расстояние примерно 150 - 200 м . Те же цифры можно назвать, говоря о прекращении влияния двух и трех заторошенных участков. Таким образом, если судно следует курсом, поперечным по отношению к торосам, взломать лед вблизи заторошенного участка будет легче при приближении к последнему, чем при удалении от него.