Анализ Конститутивных Моделей Пластичности Применительно К Численному Моделированию Ледовых Воздействий

Abstract

В последние годы выполнено большое количество численных экспериментов для оценки величины воздействия льда на сооружения континентального шельфа с использованием различных моделей материалов. Однако корректных обоснований для применения таких моделей сравнительно мало. В связи с этим вопрос о достоверности характера поведения моделируемого льда, испытывающего значительные деформации, остается открытым. Хотя во многих программных комплексах имеется возможность интеграции сторонних моделей, созданных для описания поведения материалов под нагрузкой, использование этого инструмента требует от пользователя дополнительных знаний и навыков. В связи с этим в данной работе проведен анализ конститутивных моделей пластичности материала, имеющихся в базовых библиотеках программных комплексов ANSYS и SIMULIA Abaqus и учитывающих различные факторы, которые оказывают значительное влияние на прочностные характеристики льда. Для данных моделей выполнен анализ параметров, влияющих на критерий начала пластического течения. Сделан вывод о возможности и целесообразности применения рассмотренных моделей для различных условий. Проведен обзор численных исследований процессов взаимодействия в системе «лед–сооружение», выполненных различными авторами, в части применяемых конститутивных моделей. : In recent years, a large number of numerical experiments have been performed to estimate the magnitude of the impact of ice on offshore structures, with a variety of used material models. However, there are relatively few correct substantiations for using such models. In this regard, the question of reliability of the behavior of the modeled ice undergoing significant deformations remains open. Although in many software systems it is possible to integrate side user-defined models designed to describe the behavior of materials under load, the use of this tool requires the user to apply additional knowledge and skills. In this regard, this paper analyzes the constitutive models of plasticity of the material available in the ANSYS and SIMULIA Abaqus software packages which properly consider various factors that have a significant effect on the strength characteristics of ice. For these models, the analysis of parameters affecting the criterion of the onset of plastic flow is carried out. Conclusions are made on the possibility and advisability of using the considered models for various conditions. A review of numerical studies of the processes of interaction in the icestructure system performed by various authors, regarding the applied constitutive models, is carried out.