Математические вопросы моделирования взаимодействия ледового покрова и гидроупругих волн
DOI:
https://doi.org/10.14258/izvasu(2015)1.1-22Ключевые слова:
ледовый покров, гидроупругие волны, движущаяся нагрузкаАннотация
Рассмотрены проблемы моделирования взаимодействия ледового покрова и гидроупругих волн. В качестве основной модели используются уравнение колебаний тонкой упругой пластины. Описано линейное уравнение тонкой пластины. Рассмотрены основные предположения в моделировании ледового покрова как упругой пластины, а также задачи о прогибе безграничной ледовой пластины под действием движущейся нагрузки. Приведена постановка задачи о движении нагрузки вдоль непрерывного ледового покрова. Приведены примеры моделирования трещин и ударных импульсов. Описаны методы и результаты численных исследований. Предлагаемый метод расчета возможен как при прямолинейном, так и при криволинейном движении нагрузки. Охарактеризовано взаимодействие ледового покрова и строений. Описаны случаи взаимодействия льда с одной стенкой и ледового покрова в канале, закрепленного на двух стенках. Особенностью задачи поведения ледового покрова в канале является учет только гидродинамического давления, а внешняя нагрузка отсутствует. Приведены результаты численных расчетов. Рассмотрены проблемы влияния снега и температурных напряжений на параметры ледового покрова. Приведено уравнение малых колебаний плавающей вязкоупругой ледовой пластины, покрытой снежным покровом. Приведены результаты сравнения численных расчетов рассматриваемых задач с опытными данными.
DOI 10.14258/izvasu(2015)1.1-22
Скачивания
Библиографические ссылки
Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости. - М., 1975.
2
Squire V., Hosking R., Kerr A., Langhorne P. Moving Loads on Ice. - Kluwer Academic Publishers, 1996.
3
Хейсин Д.Е. Динамика ледяного покрова. - Л., 1967.
4
Жесткая В.Д., Козин В.М. Исследование напряженно-деформированного состояния по-лубесконечного ледяного покрова под действием движущейся нагрузки // ПМТФ. - 1994. - Т. 35, №5.
5
Жесткая В.Д. Численное решение задачи о движении нагрузки по ледяному покрову // ПМТФ. - 1998. - Т. 40, №4.
6
Squire V.A., Robinson W.H., Haskell T.G., Moore S.C. Dynamic Strain Response of Lake and Sea to Moving Loads // Cold Region Sci. and Technol. - 1985. - V. 11.
7
Жесткая В.Д., Джабраилов М.Р. Численное решение задачи о движении нагрузки по ледяному покрову с трещиной // ПМТФ. - 2008. - Т.49, №3.
8
Зуев В.А., Козин В.М. Использование судов на воздушной подушке для разрушения ледяного покрова. - Владивосток, 1988.
9
Зуев В.А., Грамузов Е.М., Двойченко Ю.А. Разрушение ледяного покрова // Материалы по обмену опытом. - Вып. 2. - Горький, 1989.
10
Жесткая В.Д., Козин В.М. Исследования возможностей разрушения ледяного покрова амфибийными судами на воздушной подушке резонансным методом. - Владивосток, 2003.
11
Джабраилов М.Р. Моделирование сквозных трещин в ледяном покрове при численном решении задачи о напряженно-деформированном состоянии ледяного покрова, находящегося под действием движущейся нагрузки // Проблемы механики сплошных сред и смежные вопросы технологии машиностроения : c6. докл. 2-й конф. - Владивосток, 2003.
12
Жесткая В.Д., Козин В.М. Численное решение задачи о воздействии ударного импульса на ледяной покров // ПМТФ. - 2008. - Т. 49, №2.
13
Korobkin A., Khabakhpasheva T., Papin A. Waves Propagating Along a Channel with Ice Cover / / European Journal of Mechanics B/Fluids. - 2014. - V. 47.
14
Коробкин А.А., Хабахпашева Т.И., Папин А.А. Математические модели снежно ледового покрова. - Барнаул, 2013.
15
Коробкин А.А., Папин А.А., Шишмарев К.А. Поведение ледового покрова канала под действием поверхностных волн // Известия Алтайского гос. ун-та. - 2012. - №1/1 (73).
16
Коробкин А.А., Папин А.А., Шишмарев К.А. Аналитическое и численное исследование квазиизотермической задачи взаимодействия ледового покрова канала и поверхностных волн // Известия Алтайского гос. ун-та. - 2012. - №1/2(73).
17
Brocklehurst P. Hydroelastic Waves and Their Interaction with Fixed Structures : PhD Thesis / University of East Anglia. - UK, 2012.
18
Brocklehurst P., Korobkin A.A., Parau E.I. Interaction of Hydro-Elastic Waves with a Vertical Wall // J. Eng. Math. - 2010. - V. 68.
19
Brocklehurst P., Korobkin A.A., Parau E.I. Hydroelastic Wave Diffraction by a Vertical Cylinder // Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. - 2011. - V. 369.
20
Kozin V.M., Zemlyak V.L., Vereshchagin V.Yu. Influence of Snow Cover on the Parameters Flexural-Gravity Waves in Ice Cover // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. - 2013. - Vol. 54, №3.
21
Filippov A.P. Steady-State Oscillations of an Infinitely Long Beam in an Elastic Half-Space under the Action of a Moving Force // Izv. Akad. Nauk SSSR, Otd. Tekh. Nauk, Mekh. Mashinostr. - 1961. - No.6.
22
Kozin V.M. Resonance Method of Breaking of Ice Cover. Inventions and Experiments // Akad. Estestvoznaniya. - M., 2007.
Загрузки
Выпуск
Раздел
Лицензия
Izvestiya of Altai State University is a golden publisher, as we allow self-archiving, but most importantly we are fully transparent about your rights.
Authors may present and discuss their findings ahead of publication: at biological or scientific conferences, on preprint servers, in public databases, and in blogs, wikis, tweets, and other informal communication channels.
Izvestiya of Altai State University allows authors to deposit manuscripts (currently under review or those for intended submission to Izvestiya of Altai State University) in non-commercial, pre-print servers such as ArXiv.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0) that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
