Väitös konetekniikan alalta, DI Yaxuan Zhu

Väitöskirjan nimi: Ship ice loads as combined effect of ice conditions and ship operations: Antarctic field measurements  

Väittelijä: Yaxuan Zhu
Vastaväittäjä: Prof. Bruce Quinton, Memorial University of Newfoundland, Canada
Kustos: Prof. Jukka Tuhkuri, Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu 

Jäätämurtavien laivojen suunnittelu ja turvallinen operointi edellyttävät laivoihin kohdistuvien jääkuormien tuntemista. Tämä on erityisen ajankohtaista nyt, kun ilmaston lämpeneminen muuttaa jääolosuhteita kylmillä merillä. Kun laiva törmää jäälauttaan tai rikkoo yhtenäistä jääkenttää, laivan runkoon kohdistuu voima. Tämän voiman suuruuteen vaikuttavat jääolosuhteet, kuten jään paksuus, jääkentän peittoisuus ja jäälauttojen koko, sekä myös laivan nopeus. Yaxuan Zhu on väitöskirjassaan tutkinut tutkimuslaiva S.A. Agulhas II:een kohdistuvia jääkuormia analysoimalla kolmella Etelämantereen vesille suuntautuneella tutkimusmatkalla mitattua dataa. Tutkimuksessa yhdistettiin jääkuormat, laivan nopeus ja tieto jääolosuhteista. Jääolosuhteet luokiteltiin kolmeen luokkaan: törmäys yksittäiseen jäälauttaan, törmäys jäälauttaan, jonka liikkeitä muuta lautat rajoittavat sekä yhtenäisen jääkentän rikkominen. Tulosten mukaan mikään yksittäinen jääparametri tai laivan nopeus ei selitä mitattuja jääkuormia. Jääkuorman suuruuteen vaikuttavat sekä jääolosuhteet että laivan operointi. Esimerkiksi yksi suurimmista mitatuista voimista johtui tutkimuslaivan törmäämisestä suurella nopeudella hyvin pieneen jäälauttaan. Väitöskirjassa esitetään laivan jääkuormalle yksinkertainen energiatarkasteluun perustuva malli, jossa kuorman suuruus riippuu jääkappaleen massan ja laivan nopeuden toisen potenssin tulosta. Jotta malli olisi tarkka, tulee jääolosuhteet kuvata yksityiskohtaisesti.

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 7 päivää ennen väitöstä): Aaltodoc