Исследование статистических закономерностей ледовых нагрузок на инженерные сооружения и разработка нового метода их вероятностного моделирования

Необходимым условием выявления статистических закономерностей ледовых нагрузок на инженерные сооружения является возможность получения качественных экспериментальных данных при помощи современного измерительного оборудования. Для получения таких данных были проведены эксперименты в ледовом бассейне с моделями, оборудованными тонкопленочными датчиками давления Tekscan®, закупленными в рамках исполнения проекта. По результатам исполнения первого этапа проекта были разработаны: авторегрессионная модель ледовых нагрузок на цилиндрические опоры при сверхнизких скоростях взаимодействия со льдом, стохастическая модель исключения шума из показаний динамометра при модельных испытаниях в ледовом бассейне; модель динамического разрушения ледовой балки; модель образования ледового нагромождения перед сооружением; модель динамической маршрутизации в ледовых условиях; методика изучения микроструктуры моделированного льда в процессе его образования; физическая модель гидротехнического сооружения с прозрачной наблюдательной стенкой и возможностью оборудования видеокамерой для наблюдения изнутри этой модели процессов разрушения льда на различных скоростях взаимодействия; собственное программное обеспечение для анализа и интерпретации больших объемов данных, получаемых в физических экспериментах в ледовом бассейне с матричными датчиками давления. По результатам двух независимых экспериментов в ледовом бассейне с двумя типами пленочных датчиков давления выяснилось, что средняя суммарная нагрузка на матрицу датчика, приведенная к ширине вертикальной стенки модели гидротехнического сооружения, хорошо согласуется со средним значением величины глобальной нагрузки, измеренной динамометром. При этом изменение скорости буксировки модели не приводило к значительным изменениям средних и максимальных значений измеренной нагрузки на датчик. Разработанные методы и модели опубликованы в журналах, представлены на международных конференциях. Разработанные алгоритмы реализованы в виде Программы для ЭВМ, а концепция модели ледостойкого сооружения с повышенными возможностями наблюдения процессов разрушения льда - в виде Полезной модели.