Mathematical Problems of Ice Sheet and Hydroelastic Waves Interaction Modeling

Authors

  • К.А. Шишмарев Altai State University (Barnaul, Russia)

DOI:

https://doi.org/10.14258/izvasu(2015)1.1-22

Keywords:

Ice sheet, hydroelastic waves, moving loads

Abstract

In this paper, problems of ice sheet and hydroelastic waves interaction simulation are studied. Linear equation of thin elastic plate is used as a basic model. Topicality of the problem is described in introduction. Linear equation of thin plate is studied in section 1. Basic assumptions of the elastic plate model for ice sheet modeling are considered. Problems of infinite ice sheet deflection under a moving load are investigated in section 2. Problem formulation for the load motion along a continuous ice cover is provided along with the examples of cracks and shock pulses modeling. Methods and results of numerical studies are considered. The proposed method of calculation can be used for rectilinear and curvilinear motions of the load. Problems of the ice sheet and buildings interaction are investigated for cases of the ice sheet interaction with one wall and the ice sheet clamped to the channel walls (section 3). A specific feature of the problem of ice sheet behavior in a channel is that only hydrodynamic pressure is considered with no external load. Results of numerical calculations are discussed. Influence of snow and temperature stresses on ice sheet parameters is investigated in section 4. A small oscillation equation for a floating viscoelastic ice plate covered with snow is presented. Comparison of numerical calculations with experimental data is discussed.

DOI 10.14258/izvasu(2015)1.1-22

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biography

  • К.А. Шишмарев, Altai State University (Barnaul, Russia)
    лаборант-исследователь лаборатории математического моделирования в механике неоднородных сред 

References

1
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.

Downloads

How to Cite

Mathematical Problems of Ice Sheet and Hydroelastic Waves Interaction Modeling. (2017). Izvestiya of Altai State University, 1/1(85). https://doi.org/10.14258/izvasu(2015)1.1-22

Similar Articles

1-10 of 31

You may also start an advanced similarity search for this article.

Most read articles by the same author(s)