冰致结构自激振动机理与理论模型研究

Maattanen 提出的冰致自激振动模型，得到了广泛的应用，但也存在许多争议，主要是缺乏严格的物理解释与充分的实验数据支持。申请者基于渤海石油平台的监测数据，证实了冰致自激振动的存在性与发生条件，并提出利用冰内部裂纹稳态开裂与失稳开裂机制解释冰致自激振动机理的观点。本课题将在此基础上，通过分析已经开展的现场监测室内冰力学行为实验数据，采用最近研制的主动加载的冰与柔性结构相互作用的模型实验装置，针对冰致自激振动研究存在的非线性振动理论问题，材料的裂纹损伤问题做进一步的研究，澄清人们对冰致自激理论存在的疑虑，建立具有一般性并且满足工程设计要求的冰致自激振动方程。该研究成果可以应用预测冰致自激的发生条件，计算振动响应及消除方法，对冰区抗冰结构设计有实际应用价值。