Разработка численной модели взаимодействия рассматриваемых проектов плавучих буровых установок (ПБУ) с ледовыми образованиями и определение отклика конструкции путем выполнения расчета

Объектом настоящего исследования являются морские заякоренные объекты, предназначенные работы в условиях открытого моря. Цель работы – поиск и оценка технических и организационных решений, направленных на продление сезона работы плавучих буровых установок (ПБУ) при геолого-разведочном бурении на шельфе арктических морей в ледовых условиях. Достижение цели реализуется с помощью методов математического моделирования поведения ПБУ под воздействием волновых и динамических ледовых нагрузок на корпуса рассматриваемых платформ, с учетом работы якорной системы удержания и подруливающих устройств. В работе приводятся результаты математического моделирования взаимодействия волнения и ровного льда с корпусом осесимметричной ПБУ и бурового судна, реализованного в ПК «Anchored Structures», основанные на общеизвестной методологии математического моделирования нагрузок от нерегулярного волнения на плавучие объекты и авторской методологии моделирования взаимодействия податливых плавучих сооружений наклонного профиля с ровным льдом. Использованная комплексная авторская методология включает анализ контактных ледовых нагрузок при взаимодействии льдов с корпусом; разработку способов анализа напряженно-деформированного состояния ледового покрова при возникновении его контакта с корпусом морского объекта; описание напряженного-деформированного состояния при развитии трещин и разрушений; развитие динамических моделей взаимодействия корпуса с ледовым полем.В результате выполненных в работе серий математических экспериментов подобраны параметры якорных систем удержания осесимметричной платформы и бурового судна, обеспечивающие безопасность жизнедеятельности плавучих сооружений при выполнении бурения или в режиме отстоя, при воздействии волнения или ледовых полей. Получены предельные параметры волнения и ледовых образований, при которых допустимо выполнение бурения. Показана целесообразность использования подруливающих устройств для безопасной эксплуатации бурового судна. Проверена безопасность выживания плавучих объектов в условиях штормового отстоя. Представлены сводные результаты по всем расчетным случаям, моделируемым в рамках настоящего исследования.