Model tests of ice forces on fixed and oscillating cones

A series of model tests has been carried out on downward breaking conical structures using low salinity model ice. Comparison with information in the literature showed that a downward breaking cone experiences lower ice forces than an upward breaking cone. Fixed cones of angles of 15, 30, 45 and 60 deg were tested in 50-mm-thick ice of 60 kPa flexural strength at velocities ranging form 0.01 to 0.5 m/s. The effects of thickness and flexural strength variations were also investigated. Horizontal forces were observed to increase with increasing velocity. Ice thickness variation was observed to have a stronger influence on the vertical forces than on the horizontal forces. Vertical and horizontal forces showed a decrease with decreasing flexural strength. Two test series were run with the 45 deg conical structure arranged so that it oscillated. Horizontal force reductions of up to two thirds were observed.Une s\ue9rie d'essais ont \ue9t\ue9 effectu\ue9s sur des c\uf4nes pointant vers le bas dans de la glace peu sal\ue9e. Une comparaison avec des r\ue9sultats tir\ue9s de la documentation a montr\ue9 que le c\uf4ne est moins sollicit\ue9 lorsqu'il pointe vers le bas. Des c\uf4nes fixes avec des angles de 15, 30, 45 et 60 degr\ue9s au sommet ont \ue9t\ue9 essay\ue9s dans de la glace de 50 mm d'\ue9paisseur et de 60 kPa de r\ue9sistance \ue0 la flexion \ue0 des vitesses allant de 0,01 \ue0 0,5 m/s. Les effets de variations d'\ue9paisseur et de r\ue9sistance \ue0 la flexion ont aussi \ue9t\ue9 \ue9tudi\ue9s. Une variation d'\ue9paisseur de la glace influe davantage sur les forces verticales que sur les forces horizontales. Une diminution de la r\ue9sistance \ue0 la flexion entra\ueene une diminution des forces verticales et horizontales. Deux s\ue9ries d'essais ont \ue9t\ue9 effectu\ue9s avec un c\uf4ne de 45 degr\ue9s plac\ue9 de telle sorte qu'il puisse osciller. Des r\ue9ductions allant jusqu'aux deux tiers des forces horizontales ont \ue9t\ue9 observ\ue9es.Peer reviewed: YesNRC publication: Ye