Научная электронная библиотека

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.,

6.4.3. Модельные эксперименты с использованием естественного льда

В результате обработки полученных экспериментальных данных с целью определения условий, при которых происходит наиболее интенсивное нагружение ледяного покрова, была построена зависимость nот скорости нагрузки (см. рис 6.48).

Рис.6.48. Экспериментальная зависимость nот скорости движения нагрузки.

С учетом критерия подобия Фруда, а также условия (6.20) для пересчета параметров модельных ИГВ было получено значение резонансной скорости, соответствующее данным условиям эксперимента. Так, после пересчета получено, что для глубины водоема м и толщине ледяного покрова м -м/с (см. рис. 6.48), что хорошо согласуется с имеющими теоретическими и экспериментальными данными. Для подтверждения этого было определено значение резонансной скорости по зависимости работы [124], которое составило м/с. Поскольку эти значения оказались довольно близкими, то был сделан вывод, что испытания проводились в условиях глубокого водоема , когда отсутствует влияние дна на параметры ИГВ.

Следует отметить, что полученные экспериментальные данные также хорошо согласуются с приведенным ранее условием сохранения несущей способности (6.10). Если сопоставить экспериментальные значения с теоретической зависимостью(см. рис.6.49), то можно убедиться в том, что они соответствуют теоретическим значениям .

Следовательно, экспериментально получены значения подвижных нагрузок, при воздействиях которых лед находился в состоянии предельной несущей способности. Так, в ходе проведения экспериментов для значений , расположенных выше кривой на рис.6.49, в ледяном покрове наблюдалось образование трещин.

Рис. 6.49. Сопоставление экспериментальных значений nс теоретическими для различных толщин ледяного покрова h ( - экспериментальные значения; - теория).

Также был исследован характер изменения интенсивности ИГВ в системе лед-вода при удалении датчика от линии движения нагрузки в направлении оси y (см. рис. 6.50).

Рис. 6.50. Изменение nпри удалении от линии движения нагрузки в направлении оси y.

В ходе последнего этапа модельных экспериментов проводилось исследование деформаций ледяного покрова толщиной м, возникающих вследствие его статического нагружения модельной тележкой. Вес тележки изменялся в пределах от 0,69 кг до 2,30 кг. Замер прогибов ледяного покрова осуществлялся с помощью механического датчика, устанавливаемого на лед на расстоянии 0,05 м от заднего колеса тележки. Регистрация показаний датчика проводилось путем визуальных наблюдений. После обработки полученных данных был построен график зависимости максимальных статических деформаций ледяного покрова от веса тележки, показанный на рис. 6.51.