Имитационное моделирование волновых нагрузок в задачах проектирования конструкций и определения допустимых условий эксплуатации судна
Диссертация
Решением указанной проблемы является имитационное моделирование, которое предполагает переход от моделирования в частотной области к моделированию во времени. Имитационная модель свободна от указанного выше ограничения и позволяет рассмотреть всю последовательность колебательных движений корпуса судна: всплытие с возможным выходом из воды части сечений, последующее погружение до уровня… Читать ещё >
Содержание
- В1. Обоснование актуальности исследования
- В2. Цели и задачи исследования. Структура работы и основные результаты
- 1. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МОРСКОГО ВОЛНЕНИЯ
- 1. 1. Морское волнение как случайный процесс
- 1. 2. Метод канонических разложений. Спектральный метод
- 1. 3. Метод формирующего фильтра
- 1. 4. Выводы по главе 1
- 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЛНОВЫХ НАГРУЗОК
- ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ ВОЛНОВЫХ НАГРУЗОК
- 2. 1. Общая постановка задачи и алгоритм ее решения
- 2. 2. Постановка задачи определения линейных волновых нагрузок
- 2. 3. Определение линейной погонной гидродинамической нагрузки при качке судна
- 2. 4. Решение задачи определения линейных волновых нагрузок
- 2. 5. Выводы по главе 2
- 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНЫХ ВОЛНОВЫХ НАГРУЗОК
- 3. 1. Общие положения
- 3. 2. Постановка и решение задачи определения гидродинамической нагрузки при слеминге
- 3. 3. Постановка и решение задачи определения изгибающих моментов в корпусе судна при слемииге
- 3. 4. Выводы по главе 3
- 4. ПРИМЕР РАСЧЕТА С ПРИМЕНЕНИЕМ РАЗРАБОТА1IIЮГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
- 4. 1. Описание разработанного программного обеспечения
- 4. 2. Исходные данные и расчет линейных нагрузок на корпус судна
- 4. 3. Расчет нелинейных и суммарных нагрузок на корпус судна
- 4. 4. Анализ полученных результатов и сопоставление с требованиями нормативных документов
- 4. 5. Выводы по главе 4
Список литературы
- Александров В.Л., Матлах А. П., Нечаев Ю. И., Поляков В. И., Ростовцев Д. М. Интеллектуальные системы в морских исследованиях и технологиях. СПб.: СПбГМТУ, 2001,395 с.
- Александров В.Л., Матлах А. П., Поляков В. И. Борьба с вибрацией на судах. -СПб.: Мор Вест, 2005,424 с.
- Артемов И.Л. Fortran: основы программирования. М.: Диалог МИФИ, 2007, 304 с.
- Бельгова М.А. Изгибающие моменты для судов внутреннего плавания на волнении. Л.: Судостроение, 1966, 208 с.
- Бойцов Г. В., Кноринг С. Д. Прочность и работоспособность корпусных конструкций. Л.: Судостроение, 1972, 264 с.
- Бойцов Г. В., Крыжевич Г. Б. Вероятностные методы в расчетах прочности и надежности судовых конструкций. СПб.: ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова, 2007, 263 с.
- Бойцов Г. В., Кудрин М. А. Оценка влияния слеминга на усталостную прочность продольных связей корпуса. Труды конференции по строительной механике корабля, посвященной памяти акад. Ю. А. Шиманского. СПб.: 2001.
- Бойцов Г. В., Палий О. М. Прочность и конструкция корпуса судов новых типов. Л.: Судостроение, 1979, 360 с.
- Ю.Бородай И. К., Нецветаев Ю. А. Мореходность судов. Л.: Судостроение, 1982, 288 с.
- П.Быков В. В. Цифровое моделирование в статистической радиотехнике. М.: Советское радио, 1972,164 с.
- Вагнер Г. Посадка гидросамолета. Сборник статей по аэрогидродинамике иод редакцией В. Л. Александрова. ОНТИ, 1933.
- Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969, 576 с.
- Горелик A.M. Программирование на современном Фортране. М.: Финансы и статистика, 2006, 352 с.
- Доан Ким Тхай. Определение расчетных волновых нагрузок при проектировании конструкции корпуса судна. Дисс. на соиск. уч. степ, к-та техн. наук. СПб.: СПБГМТУ, 2007, 205 с.
- Дубровская Г. В., Кульцеп A.B., Рабинович О. Н., Тряскин B.II. Исследование волновых нагрузок на корпус судна при интенсивном нерегулярном волнении. Труды конференции ТЕАМ-2000, 2000.
- Екимов В.В. Вероятностные методы в строительной механике корабля. JL: Судостроение, 1966, 328 с.
- Ершов Н.Ф., Шахверди Г. Г. Метод конечных элементов в задачах гидродинамики и гидроупругости. JI.: Судостроение, 1984, 240 с.
- Иванов H.A. Экспериментальные исследования волновых нагрузок, вызывающих повреждения судовых конструкций. СПб.: Судостроение, 1997, № 5.
- Картузова Т.А. Разработка метода расчета нелинейных динамических реакций корпуса судна на нерегулярном волнении. Дисс. на соиск. уч. степ, к-та техн. наук. Л.: ЛКИ, 1985, 159 с.
- Картузова Т. А., Ростовцев Д. М., Оценка волновых и вибрационных моментов, действующих на корпус судна в условиях нерегулярного волнения. Труды ЛКИ: Строительная механика и прочность судовых конструкций. Л., изд. ЛКИ, 1981, с. 41−48.
- Короткин Я.И. Вопросы прочности морских транспортных судов. Л.: Судостроение, 1965, 388 с.
- Короткин Я.И., Рабинович О. Н., Ростовцев Д. М. Волновые нагрузки корпуса судна. JI.: Судостроение, 1987, 236 с.
- Короткин Я.И., Ростовцев Д. М., Сивере H.JI. Прочность корабля. JL: Судостроение, 1974, 432 с.
- Крыжевич Г. Б. Гидроупругость конструкций судна. СПб.: изд. ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова, 2006.
- Курдюмов A.A. Вибрация корабля. Д.: Судпромгиз, 1953, 272 с.
- Кутейников М.А. Разработка теоретических основ и методологии комплексного нормирования мореходности с учетом прочности морских судов. Автореферат диссерт. на соиск. уч. ст. д. т:н. СПБ.: Изд. СПбГМТУ, 2010, 54 стр.
- Ларсен Рональд У. Инженерные расчеты в Excel. М.: Изд. дом Вильяме, 2004, 544 с.
- Липкин И.А. Статистическая радиотехника. Теория информации и кодирования. М.: Вузовская книга, 2002, 215 с.
- Луговский В.В. Динамика моря. Л.: Судостроение, 1976, 200 с.
- Монаков A.A. Основы математического моделирования радиотехнических систем. Учебное пособие. СПб.: ГУАП, 2005, 100 с.
- Палагин Ю.И., Шалыгин A.C. Прикладные методы статистического моделирования. Л.: Машиностроение, 1986, 320 с.
- Повицкий A.C. Посадка гидросамолетов. Труды ЦАГИ, 1939, вып. 423.
- Постнов В.А., Калинин B.C., Ростовцев B.C. Вибрация корабля. Л.: Судостроение, 1983, 248 с.
- Постнов В.А., Тарануха H.A., Чижиумов С. Д. Проектирование формы носовой оконечности судна с учетом нагрузок при слеминге. СПб.: Судостроение, 2001, № 5.
- Правила классификации и постройки морских судов. Том 1. Российский морской регистр судоходства, 2010.
- Пугачев B.C. Теория случайных функций и ее применение к задачам автоматического управления. М.: Физматгиз, 1962, 883 с.
- Пугачев B.C., Синицын И. Н. Стохастические дифференциальные системы. Анализ и фильтрация. М.: Наука, 1990, 632 с.
- Путов Н.Е. Проектирование конструкций корпуса морских судов. Часть 1. Л.: Судостроение, 1976, 376 с.
- Путов Н.Е. Проектирование конструкций корпуса морских судов. Часть 2. Л.: Судостроение, 1977, 424 с.
- Рабинович О.Н., Ермолаева Н. С., Петинов C.B. Расчет гидродинамических нагрузок для оценок усталости судовых конструкций. НТО Судостроителей им. акад. А. Н. Крылова, Материалы по обмену опытом, вып. 28 СПб, 1998, с. 121 135.
- Рабинович О.Н., Смирнов Ю. А., Тряскин В. Н. Прогнозирование волновых нагрузок на корпус судна с учетом слеминга на нерегулярном волнении. -СПб.: Труды ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова, вып.23(307), 2005, с. 79−92.
- Рахманин H.H. Стохастическое описание морской поверхности. СПб.: СПбГМТУ, 1994, 52 с.
- Ростовцев Д.М. Гидроунругие колебания судовых конструкций. Учебное пособие. Л.: ЛКИ, 1977, 109 с.
- Салькаев А.З. Гидродинамические силы, действующие на контур произвольной формы, плавающий на поверхности тяжелой жидкости. Труды ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова, вып 235. Л.: Судостроение, 1967.
- Семенова В.Ю. Разработка метода расчета нелинейной качки судов. Автореферат дисс. на соиск. уч. степ, д-ра техн. наук. СПб.: СПбГМТУ, 2005, 50 с.
- Степанов А.Г. Некоторые результаты статистического исследования волнения и качки на экспедиционном судне «Михаил Ломоносов». Труды НТО Судпрома, вып. 39, 1961, с 25−29.
- Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. М.: Советское радио, 1966, 219 с.
- Тряскин В.Н. Методология автоматизированного проектирования конструкций корпуса судна. Дисс. на соиск. уч. степ, д-ра техн. наук. СПб.: СПБГМТУ, 2007,312 с.
- Фам Тхань Чунг. Совершенствование метода расчета нагрузок, определяющих прочность скоростного катамарана, и анализ влияния на них основных конструктивных факторов судна. Автореферат дисс. на соиск. уч. степ. к-та. техн. наук. СПб.: СПбГМТУ, 2009, 26 с.
- Хаскинд М.Д. Гидродинамическая теория качки корабля. М.: Наука, 1973, 327 с.
- Хо Куанг Туан. Прогнозирование ударных волновых нагрузок на конструкции корпуса судна. Дисс. на соиск. уч. степ, к-та техн. наук. СПб.: СПБГМТУ, 2004, 153 с.
- Хыоз О.Ф. Проектирование судовых корпусных конструкций. JL: Судостроение, 1988, 360 с.
- Чувиковский Г. С. Динамический изгиб корпуса при ударе о встречные волны. -Л.: Труды ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова, вып. 245, 1968.
- Чувиковский Г. С. Исследование величин внешних сил, действующих на корпус судна в условиях удара о встречную волну. Труды НТО СП, вып. 35, 1960.
- Чувиковский Г. С. Условия безударного плавания судна на волнении. Л.: Журнал «Судостроение» № 6, 1965.
- Шиманский Ю.А. Динамический расчет судовых конструкций. Л.: Судпромгиз, 1948, 408 с.
- Aalberts P.J., Nieuwenhuijs M.W. Full Scale Wave and Whipping Induced Hull Girder Loads. Hydroelasticity in Marine Technology, 2006.
- Bulletin Technique 2005. Bureau Veritas, Paris.
- Bulletin Technique 2006. Bureau Veritas, Paris.
- Bulletin Technique 2007. Bureau Veritas, Paris.
- Bulletin Technique 2008. Bureau Veritas, Paris.
- Dalzell J.F. and others. Examination of Service and Stress Data of Three Ships for Development of Hull Girder Load Criteria. SSC-287, 1979.
- Falstinsen О. M. Sea Loads on Ships and Offshore Structures. Cambridge University Press. Cambridge, UK, 1991.
- Guide for «Safehull dynamic loading approach» for vessels. — American Bureau of Shipping, 2006.
- Hoppe H. Goal-Based Standards A New Approach to the International Regulation of Ship Construction. WMU Journal of Maritime Affairs, Vol.4, no.2, October 2005.
- IACS Common Structural Rules for Double Hull Oil Tankers. July 2010.
- IACS Common Structural Rules for Bulk Carriers. July 2010.
- IACS Recommendation No.34. Standard Wave Data. November 2001.
- Lewis E.V., Hoffman D. Load Criteria for Ship Structural Design. SSC-287, 1979.
- Proceedings of the 16th International Ship and Offshore Structures Congress. -Southampton, UK, 2006.
- Proceedings of the 17th International Ship and Offshore Structures Congress. Seoul, Korea, 2009.
- Rules for the classification of steel ships. Bureau Veritas, 2009.
- Sutulo S., Soding H. Estimation of Ship Dynamic Wave Loads in Irregular Sea. Manuscript. 2006.
- Бойко М.С. Имитационное моделирование волновых нагрузок на корпус судна. Труды ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова, Вып. 60 (344), 2011, С. 93−104.
- Бойко М.С. Об определении статистических характеристик изгибающего момента в корпусе судна при слеминге на основе имитационной модели. -Науч.-техн. сб. Российского морского регистра судоходства, Вып. 34, 2011, С.97−110.
- Бойко М.С. Постановка, методы и алгоритмы решения задачи имитационного моделирования волновых нагрузок, действующих на корпус судна. Морской вестник, Вып. № 2 (38), 2011, С. 111 — 112.
- Бойко М.С., Кутейников М. А., Маркозов Г. В. О расширении классификационной символики Регистра применительно к судамограниченного района плавания. Науч.-техн. сб. Российского морского регистра судоходства, Вып. 34, 2011, С.29−35.
- Бойко М.С., Рабинович О. Н., Тряскин В. Н. Прямой метод расчета нелинейных изгибающих моментов в корпусе судна при слеминге. Науч.-техн. сб. Российского морского регистра судоходства, Вып. 33, 2010, С. 74−81.
- Бойко М.С., Тряскин В. Н. Моделирование морского волнения в задачах прогнозирования волновых нагрузок. Труды конференции им. акад. Ю. А. Шиманского СПб.: ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова, 2008.