The Response of a Poroelastic Ice Plate to an External Pressure

Abstract

The response of a poroelastic ice cover to an external load is considered. The ice cover is modeled by a thin poroelastic floating plate within the linear theory of hydroelasticity. The porosity parameter is defined as the coefficient of proportionality of the velocity of liquid penetration into the plate and hydrodynamic pressure. The fluid under the plate is inviscid and incompressible. The flow caused by the ice deflection is potential. The external load is modeled by a localized smooth pressure. The two-dimensional problem of waves caused by a periodic external pressure on a floating porous-elastic plate is considered. The profiles of the generated waves are calculated for a given oscillation frequency of the amplitude of the external pressure. It was found that taking porosity into account leads to damping of oscillations in a distance from the external load

Рассматриваются колебания пороупругого ледового покрова под действием приложенной внешней нагрузки. Лед моделируется тонкой пороупругой плавающей пластиной в рамках линейной теории гидроупругости. Параметр пористости определяется как коэффициент пропорциональности скорости проникновения жидкости в пластину и гидродинамического давления. Жидкость под пластиной идеальная и несжимаемая. Течение, вызванное прогибом пластины, считается потенциальным. Внешняя нагрузка моделируется локализованным гладким пятном давления. Рассмотрена двумерная задача о волнах, вызванных периодическим внешним давлением на плавающую пороупругую пластину. Вычислены профили генерируемых волн при заданной частоте осцилляций амплитуды внешнего давления. Определено влияние пористости на прогибы пороупругого ледового покрова. Получено, что учет пористости приводит к затуханию колебаний в отдалении от области приложенного давления