共鳴法による氷破壊
Method of breaking ice sheets through mechanical vibration
外部ビデオ
ビデオアイコン共鳴法による氷の破壊 パート1/2（共鳴による砕氷）
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共鳴法による氷の破壊とは、氷と水を上下に振動させて氷に十分な機械的疲労を与え、氷が破損するまで、水域上に形成されたシート状の氷を破壊することを意味します。

共鳴

氷床に静的な力が加わると、壊滅的な破損に至る前にわずかに曲がります。氷で覆われた水面を走行する車両であれば、氷はわずかに曲がるため、ある臨界速度で走行すると氷床が十分に曲がり共鳴を引き起こす可能性があり、その結果、車両の下の氷を支える水域内の振動が効果的に増幅される 正のフィードバックが生じる可能性があります

曲げ重力波

曲げ重力波（FGW）は、乱された液体内で発生する力の3次元的な振動であり、通常は表面波として観測されます。[1]

走行中の車、踏切を通過する列車、離着陸中の航空機などによって発生する曲げ重力波によって氷が破壊された事例がある。しかし、現在この方法を実施するのに最も適した車両は、エアクッション車両（ACV）としても知られる水陸両用ホバークラフトである。 [要出典]

氷床を砕く主な手段は砕氷船団です。しかし、砕氷に伴う膨大なエネルギー消費、砕氷船の喫水が深いため浅瀬での砕氷作業が不可能であること、そしてその他の困難点から、根本的に新しい氷床破壊方法の探求が求められています。その一つが、研究著者であるヴィクトル・コジンが考案した「共鳴法による氷床破壊」です。[2]

技術の概要

氷の上での荷物の動きは、曲げ重力波のシステムを発生させます。これは、氷板の曲げ振動とそれに伴う水中の重力波の組み合わせです。荷物の速度がFGWの最小位相速度に近づくと、水は氷床を支えなくなり、氷の弾性特性のみによって支えられるようになります。FGWの振幅は急激に増加し、十分な荷物がかかると破壊が始まります。消費電力は、砕氷船や砕氷アタッチメントと比較して、数倍低くなります（氷の厚さによって異なります）。この氷破壊方法は共鳴法 として知られています

利点

ホバークラフトの利点は、車体が氷に露出しないことと、雪や氷、砕氷、開水面を安全に横断できることです。ホバークラフトは喫水がほとんどないため、どんな深さの水たまりでも氷を砕くことができます

ホバークラフトを氷の破壊に使用することが望ましいのは、このタイプの車両は輸送と砕氷の組み合わせを可能にし、その全地形対応特性により年間を通じての運用が容易になるためです。

ホバークラフトによる氷の破壊速度の速さは、河川や貯水池の各セクションを早期に開通させるのに効果的です。これにより、航行期間が長くなるだけでなく、氷の崩落現象も防止できます。ACVを共鳴領域で作動させることは、表層氷だけでなく深氷にも有効であり、凍結や漂流時に発生する災害を防ぐことができます。

研究

科学者ヴィクトル・コジンは、彼の方法のあらゆる可能性を明らかにする実験理論曲線を取得しました

参考文献

  1. ^ Milewski, P. & Wang, Z (2013). 「3次元曲げ重力波（要約）」.応用数学研究. 131 (2). バース大学（英国）: 135–148 . doi :10.1111/sapm.12005. S2CID  120551298
  2. ^ Kozin, VM (2007).共鳴法による氷床破壊．発明と実験．モスクワ：自然科学アカデミー刊．pp. –355. ISBN 978-5-91327-017-7。

文学

  • AV Palygina共鳴法による氷床破壊 M.: Izd LLC School Press、2009年 48-50ページISSN  0130-5522
  • Kornev, AA, Krestyaninov VF Levschanov LP Ryabinkin AB 氷上における水陸両用ホバークラフト／設計上の考慮事項を用いた氷上船の破壊共鳴法に関する実物大研究。Intercollegiate Sat Scient. Proceedings .- 1988 .- Gorkiy p. 107-117。
  • Sea Technology: 氷の下からの安全な潜水艦浮上方法 Sea Technology、2010年11月号、第11号 2012年1月25日アーカイブ、Wayback Machine

特許

  • 氷床破壊方法、RF特許番号1605471、1993年11月19日 Kozin VM
  • 氷のホバークラフトの破壊方法ロシア特許第1766012号 1992年6月1日 Kozin VM

査読付きジャーナルへの論文掲載

  • Kozin VM、Pogorelov、AV 氷上走行時の水陸両用ホバークラフトの波抵抗。/応用力学および技術物理学。-ノボシビルスク：出版社SB RAS。- 2003年。-T. 44. - No. 2. - S. 49-55
  • Kozin VM、Pogorelova AV 固体氷床の衝撃荷重の数学的モデリング / / 第6回（2004年）ISOPE太平洋/アジア海洋力学会議 2004年9月12～16日、ロシア、ウラジオストク
  • Kozin VM, Pogorelova AV 固体氷床の衝撃荷重の数学的モデル化 / / International Journal of Offshore and Polar Engineering (ISSN 1053-5381) Copyright © by International Society of Offshore and Polar Engineers. Vol., 1916, No. 1, march, 2005, pp. 1–4
  • Kozin VM, Pogorelova AV 氷原における水陸両用エアクッション車両の非定常運動 / / 第7回（2006年）ISOPE太平洋／アジア海洋力学シンポジウム。中国、大連、2006年9月17日～21日

科学書や定期刊行物の記事

  • Kozin VM, Pogorelova AV 静止運動するSVPAに対する浮遊氷板の粘弾性応答。Sat「極東数学スクールセミナー」にて。Acad. E.V. Zolotov. - ウラジオストク: Izd Dalnvost. Press, 2003. - p. 117
  • VM Kozin、AV Onischuk 氷床における潜水艦浮上時の課題の1つに関する調査。// 造船教育、科学、産業における最新技術。ニジニ・ノヴゴロド、ノヴォシビルスク国立工科大学、2003年

材料研究活動に関する出版物

  • Kozin VM, Pogorelova, AV. 水陸両用ホバークラフトの活用における新たな展望。国際科学技術教育フォーラム議事録。T2/pod編集 VPSavinykh, VVVishnevskogo.-M.: 地球科学アカデミー, 2004, p. 98-99
  • Kozin VM, Tereschenkova ES. 輻輳の原因分析と解消のための推奨手法。連続体力学の問題および機械工学関連問題：第3回会議報告。ウラジオストク、コムソモリスク・ナ・アムール、2004年9月。コムソモリスク・ナ・アムール：IMiM FEBRAS、2005年、130-133頁
  • Kozin VM Lomakin NS ホバークラフトに関する問題の概要。連続体力学の問題および機械工学の関連問題：第3回会議報告。ウラジオストク、コムソモリスク・ナ・アムール、2004年9月。コムソモリスク・ナ・アムール：IMiM FEBRAS、2005年、p. 134-137
  • Kozin VM, Koloshenko JB 移動荷重による氷床の変形に関する実験的研究。連続体力学の問題および機械工学の関連問題：第3回会議報告。ウラジオストク、コムソモリスク・ナ・アムール、2004年9月。コムソモリスク・ナ・アムール：IMiM FEBRAS、2005年、p. 138-142
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