Российские учёные создали модель, предсказывающую опасные вибрации арктических платформ

Инженеры Института проблем машиноведения РАН (ИПМаш РАН) разработали физико-математическую модель, которая позволяет точно прогнозировать вибрацию морских сооружений — в первую очередь нефтяных платформ — при воздействии дрейфующих льдов.

Когда лёд движется и давит на опоры платформ в Арктике, конструкции начинают вибрировать. Учёные выделяют три режима таких вибраций: умеренные, опасный резонанс (когда амплитуда критически растёт) и хаотические колебания. Предсказать, какой именно режим возникнет, сложно — старые модели слишком упрощали картину и не учитывали, что в зоне контакта лёд не просто давит, а крошится, образуя кашицу из воды и обломков.

Ключевое новшество разработки — детальный учёт свойств этой двухфазной смеси в зазоре между льдиной и сооружением. Именно поведение «кашицы» определяет, перейдёт система в резонанс или нет, в зависимости от скорости льда.

«Модель даёт теоретическую базу для более точной оценки сил, действующих на конструкцию, в зависимости от скорости льда, его прочности и свойств смеси воды и льда в зоне разрушения. Это позволяет на этапе проектирования более точно предсказывать границы опасных режимов», — сообщили в пресс-службе ИПМаш РАН.

Теперь инженеры могут заранее заложить в расчёты параметры своего объекта и типичные ледовые условия в районе установки. Если модель покажет, что конструкция попадёт в опасную зону резонанса при реальных скоростях дрейфа льда, проект можно скорректировать — например, изменить жёсткость или форму опор. Это снижает риски аварий и повышает долговечность арктических сооружений.

На фотографии: «Приразломная» — морская ледостойкая стационарная платформа (МЛСП), предназначенная для разработки Приразломного месторождения в Печорском море.

Российские учёные создали модель для защиты арктических платформ ото льда