Приложение В (справочное). Правила масштабирования при проведении модельных испытаний

Приложение В
(справочное)

Правила
масштабирования при проведении модельных испытаний

В.1 В случае использования для анализа взаимодействия ледяного покрова с сооружением метода модельных испытаний необходимо выбрать оптимальную взаимосвязанную систему масштабирования, которая наиболее полно отражает преобладающие механизмы разрушения льда, процессы взаимодействия ледяного покрова с сооружением, а также реакции сооружения на ледовые нагрузки. Модельные испытания способны предоставить корректную информацию о ледовых нагрузках на проектируемое сооружение только при условии правильного воспроизведения возможных режимов разрушения льда.

В.2 При физическом моделировании взаимодействия льда и сооружения тождественность результатов (возможно, только некоторой их части) для натурного объекта и модели (после пересчета) обеспечивается, исходя из соблюдения условий подобия при масштабировании. В качестве основных критериев подобия для натурного объекта и модели в случаях, когда можно пренебречь эффектами вязкости воды (например, при низких скоростях дрейфа льда), обычно используются число Фруда

и число Коши

,

где v - скорость дрейфа льда, м/с;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

L - характерный линейный размер сооружения, м;

- плотность воды, кг/м³;

Е - модуль упругости льда, МПа.

В.3 Для того чтобы удовлетворить условия критериев подобия Фруда и Коши, различные геометрические и физические параметры испытуемых объектов должны быть масштабированы в соответствии в таблицей В.1.

Таблица В.1 - Формулы масштабирования

Физический параметр	Масштабная модель	Натурные условия
Толщина льда (и другие характерные геометрические размеры ледяных образований)	h'
Размеры сооружения	L'
Прочность льда на изгиб
Прочность льда на сжатие (на смятие)
Модуль упругости льда	E'
Плотность воды
Плотность льда
Время	t'
Скорость	v'
Сила	F'
Коэффициент трения лед - поверхность сооружения
Коэффициент трения лед - лед (применительно к обломкам льда)
Примечания 1 Коэффициент геометрического масштабирования , как правило, принимается в диапазоне от 10 до 50. 2 Прочность при сжатии моделированного льда наиболее сложно поддается измерению с достаточной точностью.