Действие двух моделей сравнивалось на основе векторов средней ошибки и стандартных отклонений ошибок в ежедневных перемещениях дрейфующего льда. Вектор средней ошибки незначительно отличался от 0. Стандартное отклонение ошибок "обычно" менее 0.04 м/с в течении всего времени и всех имитаторов полной модели. Ошибки модели свободного дрейфа сравнимы летом, а зимой возрастают до 0.10 м/см.
Ошибки имитаторов свободного дрейфа слишком велики, чтобы считаться надежными, за исключением лета, когда образуется чистая вода в паковом льде и прибрежной зоне. Однако, полная модель считается надежной и может быть использована для имитации движения льда в море Бофорта с ежедневным изменением ошибки до 0.04 м/с. Также ошибки такой величины могут быть присвоены ошибкам в ветрах и течениях.
Система для расчета ледового режима по К. Като. (К. Като «Расчетная ледовая сила вычислительной системе для взаимодействия сооружения с ровным льдом» МАГИ, 1988, Токио, т.1, с.с. 361-368.
Система для расчета ледовой нагрузки на сооружение, от взаимодействия с ровным ледяным покровом, включает в себя «Базу данных», «Модель взаимодействия лед-сооружение» и «Модель вычисления расчетной нагрузки».
«База данных» представляет ледовые условия для определенного района со статистической вероятностью. «Модель взаимодействия лед-сооружение» позволяет определить ледовую нагрузку детерминистически при известных ледовых условиях. «Модель вычисления расчетной ледовой нагрузки» дает определенную информацию о функции плотности вероятности ледовой нагрузки.
При проектировании сооружений для замерзающих море ледовая нагрузка является определяющей и зависит от выбора ледовых условий. В целом каждая ледовая характеристика имеет широкий диапазон вариаций, характеризуемых статистической вероятностью и распределением. Предложенная система позволяет лучше учитывать статистическую природу расчета нагрузки в целом и вычислять соответствующую ледовую нагрузку как статистическую величину. Для этого разработана система вычисления ледовой нагрузки (см. рис. 1.1)
Связи системы
|
База данных ледовых условий (статистические параметры ледовых характеристик) |
Модель взаимодействия лед-сооружение (детерминистические выражения) |
|
Модель вычисления расчетной ледовой нагрузки (численное моделирование) |
|
Расчетная ледовая нагрузка |
Рис. 1.1
«База данных» идеально обеспечивает данными о характеристиках ледяного покрова для определенного района. Дается информация о функции вероятностной плотности, характеризующей ледовые условия, такие как толщина льда, направление движения ледяного покрова и т.д.
«Модель взаимодействия лед-сооружение» объединяет 4 группы сооружений:
1. Вертикальные сооружения.
Возможные формы разрушения льда при столкновении его с вертикальным сооружением - изгиб и длительное смятие.
Ледовая нагрузка при изгибном разрушении льда определяется по формуле:
, (1.128)
где rwg - удельный вес воды; d - эффективная ширина сооружения; L - характерная длина ледового поля; f - коэффициент трения. Это выражение в основном используют для решения на МКЭ для изгибных сил при граничном условии без трения (Sodhi, 1979).
Ледовая нагрузка при длительном смятии:
,
(1.129)
где с - контактный коэффициент; If=0.54h(d+1) - коэффициент внедрения; Rf=0.58(1.97h/d+1)0.15 - коэффициент уменьшения; h - толщина льда; sс - прочность льда при одноосном сжатии.
Коэффициент внедрения определяется по результатам численных экспериментов (Kato, 1987). Коэффициент уменьшения введен для учета неоднородности разрушения льда. Контактный коэффициент не принимался детерминистическим, его статистическая величина выражалась функцией плотности нормальной вероятности со средним 0,56 и средним квадратичным отклонением 0,097.
2. Многоопорные вертикальные сооружения.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.