Исследование взаимодействия ледовых полей с неподвижной преградой
В статье изложены результаты исследования механизмов взаимодействия дрейфующих ледовых полей с неподвижной преградой, моделирующей опору или корпус (основание) стационарной ледостойкой платформы. Задача решалась в статической постановке, то есть рассматривалось воздействие на преграду неподвижного ледового поля, на которое, в свою очередь, воздействуют ветер и течения, свойственные шельфовым акваториям Арктических морей. Воздействие ветра и течений на ледовое поле параметризуется трением воздушного потока и водной массы о верхнюю и нижнюю поверхности ледового поля. Для оценки сил трения используются методы теории корабля, разработанные для расчета сопротивления воды движению судов. В работе построены аналитические зависимости для оценки давления ледовых полей на преграду и оценены условия разрушения льда при сжатии в зависимости от размеров ледового поля, скорости ветра, глубины акватории и высоты прилива. Результаты исследования могут быть использованы при поиске технических решений для снижения объемов нагромождения льда у стационарных ледостойких платформ.Paper presents results of the drifting ice fields interaction with stationary barrier investigations that models a leg or hull of a stationary ice-resistant platform. Problem was solved in static setting that is consideration the unmovable ice field impact on the barrier under action the winds and currents that are typical for the Arctic shelf water areas. The impacts of wind and currents on the ice field were parameterized by the friction of the air flow and the water current on the upper or lower surface of the ice field accordingly. To evaluate the wind and current friction forces known methods of the naval architecture developed for the water resistance of ships hull computing were applied. The analytical dependencies for evaluation of the ice fields pressure on the fixed barrier were developed that were the basement to estimate the conditions for the ice field compression fracture in dependence on the ice field sizes, wind speed, depth of water area and tidal height. Obtained outcomes can be applied for development technical solutions to reduce the volume of ice pile-up at stationary ice-resistant platforms.