Методология комплексной оценки живучести судов в процессе их проектирования

• Автор: Кизилов, Дмитрий Иванович
• Шифр специальности: 05.08.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 233 с. : ил.

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
Рг - вероятность гибели судна
БЭС - большой энциклопедический словарь
ВВ - взрывчатое вещество
ГВО - главный водонепроницаемый отсек
ДП - диаметральная плоскость
ЗРК - зенитный ракетный комплекс
мож - математическое ожидание
оп - основная плоскость
ОТТ - оперативно-тактические требования
ОФП - опасные факторы пожара
п/х - пароход
ПА - подводный аппарат
РЛС - радиолокационная станция
САПР - система автоматизированного проектирования
СВП - судно на воздушной подушке
СДП - судно с динамическими принципами поддержания
спк - судно на подводных крыльях
тнт - тринитротолуол
ФСС - функциональная способность судна
ЦВ - центр величины
ЦТ - центр тяжести
эс - эргатические системы
ЭУ - энергетическая установка
ээс - электроэнергетическая система

Перечень сокращений, условных обозначений
1. Оценка современного состояния проблемы
1.1. Анализ общих теоретико-методологических основ и частных подходов к оценке характеристик живучести судов в ранее выполненных исследованиях
1.2. Постановка задачи исследования
Выводы по главе
2. Теоретические основы комплексного исследования живучести судов
2.1. Понятие живучести судна как одного из основных его эксплуатационных свойств
2.2. Представление судна как сложной системы в аспекте решаемой задачи
2.3. Геометрическая модель судна и использование ее для решения задач живучести
2.4. Комплексная проектная оценка живучести судна
2.4.1. Зависимости показателей живучести судна от исследуемых характеристик и формирование комплексного критерия
2.4.2. Постановка задачи обеспечения живучести судна как оптимизационной
Выводы по главе
3. Определение характеристик непотопляемости и остойчивости поврежденного судна на взволнованном море методом динамического моделирования
3.1. Анализ работ по теме
3.2. Определение элементов равновесного положения поврежденного судна
3.3. Расчет основных характеристик бортовой качки поврежденного судна
3.4. Оценка основных показателей поврежденного судна. Входные и выходные данные
Выводы по главе
4. Определение характеристик при разрушении судовых конструкций в результате столкновения
4.1. Общее описание задачи о столкновении судов и оценка напряженно-деформированного состояния поврежденных конструкций
4.1.1. Постановка задачи
4.1.2. Уравнения движения
4.2. Методика оценки напряженно-деформированного состояния ударяемого судна
4.2.1. Расчетная энергия соударения судов
4.2.2. Расчетные характеристики материала конструкции корпуса, разрушаемой при соударении
4.2.3. Разрушение судовых конструкций, определение объемов разрушений
4.2.4. Анализ общей прочности тараненного судна
4.3. Алгоритм прогнозирования прочности судна, поврежденного в результате столкновения
Выводы по главе
5. Определение характеристик пожара для оценки пожаровзрывобезопасности судна
5.1. Анализ рассматриваемой проблемы. Постановка задачи

ч,.-ь,л..в+81А.0+Р.А.у,
где Чш(1), ш=1,2... - функция, характеризующая движение жидкости в отсеке.
В этом случае уравнение бортовой качки поврежденного судна в общем виде с учетом ”т” гармоники может быть представлено в следующем виде:
а +1.+1. )в+2Н.Й+М(9) - У.РЁК+ёр£ 6, р.+р£ А - 6. )ч
ш=1 ш=1 т-1 Д,

(БЬе - А,4482)Кеа0 эпШ + 2КеКе8ае соб81 + Ьо (3.5)
Четвертый, пятый и шестой члены уравнения представляют собой моменты сил, обусловленные движением жидкости в отсеке. Пятый член учитывает влияние волнового движения жидкости на момент инерции, шестой член является дополнительным возмущающим моментом от волнового движения «внутренней жидкости».
Решение нелинейных уравнений качки поврежденного судна предложено методом гармонической линеаризации.
Получены условия для реализации этого метода:
- в характеристическом уравнении качки должны отсутствовать чисто мнимые корни и корни с положительной вещественной частью;
- допускается наличие «нулевых» корней;
- поврежденное судно должно обладать свойствами низкочастотного фильтра, не пропускать высшие гармоники, что подтверждается практикой.
В результате анализа теоретических и экспериментальных исследований выявлены следующие особенности качки поврежденного судна в отличие от линейной теории качки неповрежденного судна:
Зависимость амплитуды и частоты внутренних колебаний от величины смещения центра колебаний. При этом статическое отклонение от положения равновесия не равно начальному углу крена поврежденного судна, а несколько больше его.