ТРУДЫ КРЫЛОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА

Объект и цель научной работы. Объектом исследования являются математические модели, численные ме-тоды и компьютерные алгоритмы хранения и обработки геометрической информации о судовой корпусной конструк-ции в 3D. Цель работы – снижение трудоемкости разработки сборочного чертежа трубопровода в изометрическом виде за счет создания компонентов математического и программного обеспечения (ПО) обработки геометрической информации судовой корпусной конструкции.

Материалы и методы. Теоретическая часть работы выполнена на основе применения моделей, методов и алгоритмов вычислительной геометрии, используемых при построении систем обработки географических данных в геоинформационных системах. В экспериментальной и практической частях работы применяются методы программирова-ния, построения и анализа алгоритмов и программ, компьютерного исследования работы алгоритмов.

Основные результаты. Предложена методика обработки и хранения геометрических 3D данных о судовых корпусных конструкциях с применением подходов обработки данных в геоинформационных системах. На основе ука-занной методики разработано ПО определения расстояния от заданной точки до нижележащей корпусной конструкции с целью автоматического внесения этого расстояния в сборочный чертеж трубопровода.

Заключение. Разработана методика обработки и хранения геометрических 3D данных о судовых корпусных кон-струкциях в базе данных геоинформационной системы, а также алгоритм поиска из заданной в 3D точки ближайшей «видимой» корпусной панели. Разработанное математическое и программное обеспечение САПР позволяет сократить трудозатраты по оформлению изометрического сборочного чертежа судового трубопровода с указанием расстояния от палубной конструкции.

Объект и цель научной работы. Объектом являются суда ледового плавания. Цели исследования – развитие и совершенствование методов и моделей прогнозирования изменения технического состояния наружной обшивки и ледового пояса морских судов с течением времени.

Материалы и методы. Предлагаемые подходы апробированы на реальных данных, полученных в результате обработки актов замеров остаточных толщин и деформаций судов ледовых классов, эксплуатирующихся в Дальне-восточном морском бассейне.

Основные результаты. Рассмотрены модели прогнозирования изменения толщины наружной обшивки морских судов с течением времени. Показаны преимущества и недостатки линейных и нелинейных подходов, а также влияние объемов исходной информации на качество и характер прогнозов.

Заключение. Выполненное исследование показало, что применение нелинейных зависимостей позволяет с достаточ-ной для практических целей точностью прогнозировать изменение технического состояния наружной обшивки и ледового пояса судов в эксплуатации, что дает возможность планировать виды, объемы и сроки выполняемых ремонтных работ.

Объект и цель научной работы. Объектом исследования являются вязкоупругие полимерные материалы, интегрируемые в состав конструкции для повышения диссипативных характеристик. Цель работы – аналитическое описание результатов измерений вещественных и мнимых частей комплексных модулей вязкоупругих полимерных материалов.

Материалы и методы. Результаты измерений вещественных и мнимых частей комплексных модулей вязкоупругих полимерных материалов. Обобщение экспериментальных данных путем выбора аппроксимирующих функций.

Основные результаты. Показана возможность использования полиномиальных зависимостей для аналитического описания вещественных и мнимых частей комплексных модулей вязкоупругих полимерных материалов в широком температурном и частотном диапазонах.

Заключение. В работе представлен один из возможных подходов к обработке результатов измерений и аналитическому описанию вещественных и мнимых частей комплексных модулей вязкоупругих полимерных материалов.

Объект и цель научной работы. Объектом исследования является композитная оболочка как часть судового корпуса. Цель – разработка схемы проведения экспресс-оценки влияния экстремальных нагрузок, вызванных интен-сивной качкой, на запас долговечности конструкции.

Материалы и методы. Композиты на основе стеклопластика. Оценивалась малоцикловая прочность стеклопла-стиковой звукопрозрачной оболочки при слеминговых воздействиях. Рассмотрение проведено с вероятностных позиций, относящихся к количеству и интенсивности слеминговых явлений. Для получения конкретных результатов использо-валась усталостная кривая для конкретного материала.

Основные результаты. Разработана схема проведения контроля уровня накопления усталостных повреждений в композитной оболочке на основе непосредственного использования кривой усталости. Запас усталостной прочности из-за слеминговых воздействий предлагается отображать в графическом и численном видах.

Заключение. Разработана схема проведения экспресс-контроля уровня накопления усталостных повреждений в композитной оболочке при местных экстремальных воздействиях. Данная схема может быть использована для оцен-ки долговечности за счет непосредственного использования кривой усталости. Предлагаемый подход апробирован на конкретном примере судовой композитной оболочки, подверженной нагрузке от слеминга. Предлагаемая экспресс-оценка усталостной долговечности рассмотренных конструкций может быть использована и для металлических конструкций.

Объект и цель научной работы. Статья представляет собой первую из двух частей работы, посвященной исследованиям различных сторон применения и проектирования энергосберегающих устройств (ЭУ). Объектами исследования в первой части являются условия работы лопастей в неоднородном поле скоростей и характерные поля скоростей транспортных судов. Во второй части будут рассмотрены особенности проектирования наиболее популярных типов ЭУ.

Материалы и методы. Анализируются результаты опубликованных расчетных и экспериментальных исследований, посвященных обтеканию лопастей и полям скоростей в диске гребного винта (ГВ) транспортных судов. В ряде случаев вышедшие ранее материалы подвергались дополнительному анализу исходя из опыта работы Крыловского государственного научного центра (далее – Крыловский центр). Для оценок углов атаки сечений лопастей и их нагрузок при различных вариантах поля скоростей использованы экспериментальный и расчетный (панельный) метод.

Основные результаты. Рассмотрены характеристики обтекания профилей цилиндрических сечений лопастей при их обтекании с широким диапазоном углов атаки. Представлены различные варианты полей скоростей потока, натекающего на ГВ транспортных судов, включая поля скоростей судов, обтекаемых с отрывом в кормовой оконечности. Экспериментально и расчетом по вихревой теории определены диапазоны изменения углов атаки сечений лопастей и нагрузки на лопасти, что позволяет оценить необходимые меры по выравниванию натекающего на ГВ потока.

Заключение. Проведенный в первой части анализ условий работы лопастей в неоднородном поле скоростей проводился с акцентом на пропульсивные качества ГВ. Использованы как приближенные экспериментальные, так и современные расчетные методы для оценки углов атаки сечений лопастей. Показано, что диапазон изменения углов атаки для некоторых типов полей скоростей превышает ширину пологого максимума зависимости качества профилей от углов атаки, что обуславливает снижение КПД гребного винта.

Объект и цель научной работы. Объектом исследования является процесс движения погруженного тела с расположенной в носовой оконечности рубкой различной формы вблизи свободной поверхности воды. Цель состоит в определении влияния формы рубки на полное сопротивление, вертикальную подъемную силу и гидродинамический момент, действующие на тело со стороны жидкости, а также на вертикальное перемещение тела и угол дифферента при различных значениях чисел Фруда.

Материалы и методы. Материалом для проведения исследований является методика моделирования, технологии и результаты модельных экспериментов в опытовом бассейне. Численное моделирование выполнено с помощью программного комплекса ANSYS.

Основные результаты. Проведено экспериментально-теоретическое исследование влияния формы рубки, расположенной в носовой оконечности погруженного тела, на его гидродинамические характеристики и параметры движения на малом заглублении.

Заключение. Полученные результаты полезны для стабилизации движения в горизонтальной плоскости погруженного тела, имеющего выступающую часть в виде рубки крыловидной или лимузинной формы в зависимости от его скорости и величины заглубления.

Объект и цель научной работы. Объектом исследования является процесс движения погруженного тела с расположенной в носовой оконечности рубкой крыловидной формы и кормовым оперением в ледовых условиях на малом заглублении. Цели состоят в определении величины вертикального перемещения тела, возникающего под воздействием подъемной силы и углов дифферента, а также в оценке влияния особенностей формы погруженного тела на параметры генерируемых от движения изгибно-гравитационных волн и их ледоразрушающую способность.

Материалы и методы. Материалом для исследований является методика моделирования, технологии и результаты модельных экспериментов в опытовом ледовом бассейне.

Основные результаты. Проведено экспериментальное исследование влияния крыловидной рубки, горизонтального и вертикального оперения погруженного тела на параметры его движения на малом заглублении и волнообразование.

Заключение. Полученные результаты полезны для стабилизации движения в горизонтальной плоскости погруженного тела, имеющего выступающие части и перемещающегося вблизи нижней поверхности сплошного ледяного покрова с различной скоростью.