Заседание 287

25 февраля 2025 г. в 17.30

Н.Д. Трегулов (СПбГУ)

Изгиб ледяных пластин с учетом упругого основания при воздействии сосредоточенных вертикальных нагрузок

В статье рассматривается задача гидростатики при изгибе ледяной тонкой пластины на упругом основании в случае сосредоточенной вертикальной нагрузки, моделирующей посадку и взлёт вертолетов, проводится расчёт необходимой толщины льда при посадке и оценка НДС льда с определением локальной прочности и предельной несущей способности. Лёд рассматривается как плавающая пластина или балка. Практически эта задача согласуется с классической задачей Герца об изгибе круглой тонкой пластины при сосредоточенной вертикальной нагрузке в центре её верхней поверхности.

Задача изгиба ледяной пластины решается в двух постановках. Сначала решается задача для защемленной по контуру пластины. Затем решается задача изгиба защемленной по контуру пластины на упругом основании. В качестве упругого основания предполагается наличие воды подо льдом. Математическое моделирование и расчет по методу конечных элементов проводится в софтпакете ANSYS 15.0 для двух случаев нагрузки. Сначала исследуется круглая тонкая пластина, нагруженная в центре. Затем проводится исследование при нагрузке в трёх точках, что соответствует реальной опоре вертолёта на лёд. Проводится сравнение феноменологической модели, построенной на основе экспериментальных данных, и математической модели, основанной на методе конечных элементов и реализованной в пакете прикладных программ ANSYS. Получено качественное совпадение результатов.

Трегулов Никита Дамирович – студент 5 курса специалитета по направлению «Фундаментальная механика» математико-механического факультета Санкт-Петербургского государственного университета. Область научных интересов – вычислительная механика твердого тела. Научный руководитель – доц. Г.В. Павилайнен.