Применение бессеточных процедур для численного моделирования взаимодействия прямостенного борта судна с ледовым покровом

В статье рассмотрена задача взаимодействия прямостенного борта судна с ледовым покровом для определения действующей на него ледовой нагрузки. Решение задачи выполняется численно на базе разработанной авторами бессеточной модели льда, откалиброванной по результатам соответствующих теоретических и экспериментальных исследований. Модель позволяет проводить моделирование взаимодействия прямостенного борта со льдом, получать оценку параметров ледовой нагрузки для различных расчетных сценариев (различных скоростей, прочностных характеристик льда и т.д.), а также получать картины напряженно-деформированного состояния конструкции в процессе взаимодействия. Указанное позволяет совместно решать проблему внешних сил и внутренних усилий в рамках одного расчета. Полученные результаты могут быть использованы для проверки несущей способности конструкции, оценки ее возможных опасных состояний для различных вариантов ледового нагружения. Для получения комплексных оценок, численная модель используется совместно с представленной аналитической моделью взаимодействия прямостенного борта со льдом. The paper considers the interaction between a wall-sided ship’s hull and an ice cover to determine the resulting ice load. The problem is solved numerically using a mesh-free ice model developed by the authors and calibrated using relevant theoretical and experimental data. The model enables simulation of the interaction between a wall-sided ship’s hull and ice medium, estimation of ice load parameters under various scenarios (different velocities, ice strength properties, etc.) and evaluation of the stress-strain state of the structure during the interaction. This approach enables simultaneous analysis of external forces and internal stresses within a single simulation run. The results can be used to assess the load-carrying capacity of the structure and identify its potential failure states under various ice loading scenarios. For more comprehensive assessment, the numerical model is used in conjunction with the developed analytical model of ice/wall-side interaction, also submitted in the paper.