Научно-исследовательская лаборатория ледовых исследований

Лаборатория ледовых исследований входит в состав Международного научно-образовательного центр "R&D центр "Арктика", который является структурным подразделением Политехнического института ДВФУ. 
Коллективом научно-исследовательской лаборатории ледовых исследований под руководством А.Т. Беккера разработаны теоретические основы и проведены экспериментальные работы по направлению вероятностного описания дрейфующего ледяного покрова и воздействий от него для обеспечения надежности МГТС.
При разработке эффективных технологий проектирования конструктивной защиты корпусных конструкций МГТС на шельфе арктических морей были учтены особенности характера эксплуатационных ледовых воздействий торосов и других ледяных образований, так как параметры дрейфующего льда определяют конструктивные решения МГТС, влияют на его динамику и существенно сказываются на параметрах и формах разрушения ледяного поля при взаимодействии с конструкцией. 

Коллективом лаборатории:

• разработаны методы оптимизации и автоматизированного проектирования перспективных типов МГТС;
• созданы технологии проектирования конструктивной защиты корпусных конструкций МГТС от ледяных образований, компьютерного моделирования контактного взаимодействия ледяного покрова с сооружениями, обеспечения износостойкости конструктивной защиты;
• разработаны алгоритмы вероятностного расчета воздействий дрейфующих ледяных образований (полей, торосов, стамух) на МГТС, подводные трубопроводы и другие инженерные сооружения.

• получены функции распределения экстремальных ледовых нагрузок при совместном воздействии торосов и ледяных полей на сооружение;
• получены вероятностные характеристики экстремальных нагрузок;
• определены расчетные значения ледовых нагрузок на МГТС за различные периоды повторяемости ледовых условий.

Процесс контактного взаимодействия «лед–бетон» протекает при различных относительных скоростях скольжения льда по бетону и характеризуется постоянно меняющимся контактным давлением, близким к прочности льда, что приводит к разрушению кристаллов льда, которые, царапая бетонную поверхность, постепенно изнашивают ее, за счет выбивания частиц бетона с его поверхности.
Сотрудниками лаборатории проведены теоретико-экспериментальные исследования для обоснования расчетов глубины ледовой абразии с использованием специально изготовленных испытательных стендов (малого и большого), разработаны компьютерные программа расчета ледовых воздействий, в том числе с использованием декадных гистограмм гидрометеоданных для конкретных площадок строительства (ряд месторождений острова Сахалин, участки расположения маяков в Финском заливе), а также выполнены контролируемые лабораторные испытания на ледовую абразию на заданное количество циклов, включающие испытание образцов бетона и получение эмпирических моделей абразии для бетонных образцов различного состава, определена расчетная ежегодная абразии конструкции. Для проведения исследований использовался замороженный лед из морской воды заданной солености, а также лед, выпиленный из ледяного покрова Амурского залива.
Выполнены теоретические исследования процессов взаимодействия в системе «лед–бетон», разработана математическая модель описания напряженно–деформируемого состояния в зоне контакта объектов исследования при их движении относительно друг друга. Анализ данной модели позволил выявить наиболее значимые факторы, оказывающие влияние на интенсивность разрушения структуры бетона. Это в свою очередь позволило разработать состав бетона, который помимо высокой прочности и долговечности будет обладать повышенной износостойкостью против ледовой абразии.

Виды исследований

• исследования в области воздействия льда на сооружения континентального шельфа;
• исследования надежности морских гидротехнических сооружений (МГТС) и актуальных проблем их безопасности;
• исследования экономических аспектов освоения ресурсов континентального шельфа, использования возобновляемых источников энергии.