СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МОДЕЛИ МОРСКОГО ИНЖЕНЕРНОГО СООРУЖЕНИЯ В ЛЕДОВОМ ОПЫТОВОМ БАССЕЙНЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD FOR TESTING OF OFFSHORE ENGINEERING STRUCTURE MODEL IN ICE TRIAL TANK AND DEVICE FOR ITS REALISATION

Изобретение относится к области судостроения, а более конкретно к экспериментальной гидромеханике морских инженерных сооружений, и касается методов испытания их моделей в опытовом бассейне и оборудования для их проведения.
Для освоения морских месторождений нефти и газа ведется проектирование и строительство морских инженерных сооружений, включающих, в частности, плавучие платформы для длительной работы на мелководье в ледовых условиях.
С целью изучения взаимодействия платформ со льдом в условиях мелководья выполняются модельные испытания в ледовом опытовом бассейне.
Известен способ испытаний модели морского инженерного сооружения в ледовом опытовом бассейне, заключающийся в том, что модель закрепляют на динамометре в канале опытового бассейна, а имитатор дна размещают под моделью с зазором и консольно закрепляют на борту бассейна, намораживают ледовое поле, которое надвигают с помощью бульдозера буксировочной тележки на испытываемую модель. (Е.Б.Карулин, М.М.Карулина, Л.Б.Благовидов, Модельные исследования взаимодействия со льдом платформы кессонного типа на мелководье, Труды ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова, Санкт-Петербург, 2007 г. Выпуск 34 - прототип).
Недостатком известного способа является неконтролируемое изменение величины зазора в процессе испытаний, что уменьшает достоверность получаемых результатов эксперимента.
Известно устройство для испытаний модели морского инженерного сооружения в ледовом опытовом бассейне, содержащее неподвижную раму - основание, жестко закрепленную на борту бассейна, к которой присоединен динамометр с испытываемой моделью, имитатор дна со стойками, размещенными в кормовой оконечности за моделью, и буксировочную тележку с бульдозером для надвигания льда на испытуемую модель. (Е.Б.Карулин, М.М.Карулина, Л.Б.Благовидов, Модельные исследования взаимодействия со льдом платформы кессонного типа на мелководье, Труды ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова, Санкт-Петербург, 2007 г. Выпуск 34 - прототип).
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности точного позиционирования имитатора дна в процессе испытаний.
Заявляемое изобретение направленно на повышение достоверности и точности результатов эксперимента путем обеспечения точного позиционирования имитатора дна относительно испытуемой модели.
Для этого модель в способе испытаний модели морского инженерного сооружения в ледовом опытовом бассейне через динамометр жестко соединяют с основанием, закрепленным на борту бассейна, а под моделью располагают имитатор дна, который подвешивают на стойках в кормовой и передней частях имитатора дна, причем стойки в его передней части пропускают внутри модели. Регулируют и устанавливают с помощью стоек величину зазора между имитатором дна и испытуемой моделью. Затем надвигают ледовое поле с помощью бульдозера буксировочной тележки на испытываемую модель, регистрируя показания динамометра и скорость буксировочной тележки.
Дополнительное крепление к основанию имитатора дна в его передней части с помощью стоек, проходящих через тело модели, устраняет неконтролируемое изменение величины зазора между имитатором дна и испытуемой моделью.
Возможность необходимой регулировки и установки заданного зазора между имитатором дна и испытуемой моделью обеспечивает повышение достоверности и точности результатов эксперимента.
В устройстве для осуществления указанного способа, содержащем буксировочную тележку с бульдозером для надвигания льда на испытуемую модель, например платформу, закрепленное на борту бассейна жесткое основание, к которому присоединены испытуемая модель через динамометр и имитатор дна с помощью стоек, размещенных в кормовой оконечности за моделью, а также по изобретению имитатор дна дополнен в своей передней части стойками, связанными с жестким основанием и проходящими через испытуемую модель платформы, в которой под упомянутые стойки образованы колодцы. При этом стойки оборудованы средствами регулировки и установки зазора между имитатором дна и испытуемой моделью, преимущественно талрепами, при проведении испытаний.
Дополнительное крепление в устройстве имитатора дна в его передней части к основанию с помощью стоек, проходящих через испытуемую модель в колодцах, образованных в последней, обеспечивает возможность точного позиционирования имитатора дна в процессе испытаний.
Выполнение в испытуемой модели колодцев под стойки позволяет осуществить необходимое дополнительное крепление имитатора дна в его передней части к неподвижному основанию.
Оборудование стоек крепления имитатора дна к основанию средствами регулировки и установки зазора между имитатором дна и испытуемой моделью, преимущественно талрепами, позволяет плавно и точно регулировать указанный зазор при проведении испытаний с различными моделями. В качестве средств регулировки и установки упомянутого зазора может быть использован шаговый фиксатор.
Сущность предлагаемого способа и устройство для его осуществления поясняется чертежом, на котором представлен общий вид ледового опытового бассейна с испытуемой моделью и имитатором дна.
Устройство для испытания модели морского инженерного сооружения в ледовом опытовом бассейне содержит буксировочную тележку 1 с бульдозером 2 для надвигания ледового поля 3, образованного на поверхности воды в канале 4, на испытуемую модель 5, например платформу, которая закреплена на жестком основании 6 через динамометр 7. Под моделью 5 расположен с зазором имитатор дна 8, жестко закрепленный на основании 6 с помощью стоек 9, размещенных в кормовой оконечности за моделью 5, и стоек 10, проходящих через испытуемую модель 5, в которой под стойки 10 образованы колодцы 11. Стойки 9 и 10 оборудованы средствами регулировки и установки зазора между имитатором дна 8 и испытуемой моделью 5, преимущественно талрепами 12.
Предложенный способ и устройство работают следующим образом. Предварительно закрепляют испытуемую модель 5 на динамометре 7, связанном с основанием 6. Устанавливают имитатор дна 8 с крепежными стойками 9 и 10 и, используя талрепы 12, задают нужную величину зазора между моделью 5 и имитатором дна 8. Намораживают ледовое поле 3. Затем задают движение буксировочной тележке 1 и надвигают с помощью бульдозера 2 полученное ледовое образование на испытуемую модель 5, регистрируя на ЭВМ силы, измеренные динамометром 7.