Details

Целью статьи является изучение процесса динамического взаимодействия льда и шельфовых сооружений и определение условий возникновения вибраций. Для этого решены задачи по созданию полноразмерной конечно-элементной модели взаимодействия ровного льда и шельфовых сооружений, сравнению полученных результатов условий возникновения вибраций с результатами полевых исследований. Моделирование проводилось с помощью программы конечно-элементного анализа ANSYS. Для создания модели льда с возможностью разрушения были решены задачи моделирования процесса трещинообразования, проверки полученной многокомпонентной модели с помощью базовых тестов по определению ее прочностных свойств, определению уровня нагрузок на сооружения различного типа. Объектом исследования является роль упругих и инерционных параметров шельфовых сооружений, геометрических и динамических параметров ледового поля в процессе возникновения вибраций при взаимодействии сооружения и льда. В качестве предметов для моделирования сооружений были выбраны платформа «Моликпак» в Канаде и маяк «Норстрёмсгрюнд» в Швеции. Исследование содержит апробацию результатов, их сравнение с данными полевых исследований, с величинами нагрузок, полученных с помощью рекомендаций стандарта ISO 19906 «Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения арктического шельфа» и с результатами дискретно-элементного моделирования. Полученные результаты имеют приемлемый уровень погрешности по сравнению c результатами других исследований процесса возникновения динамических нагрузок при действии льда.