Совершенствование метода расчета нагрузок, определяющих прочность скоростного катамарана, и анализ влияния на них основных конструктивных факторов судна

• Автор: Фам Тхань Чунг
• Шифр специальности: 05.08.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 167 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ СИЛЫ ПРИ ПРОДОЛЬНОЙ КАЧКЕ И ОБЩЕЙ ВИБРАЦИИ СКОРОСТНОГО КАТАМАРАНА
1Л. Уравнения движения скоростного катамарана при продольной качке и
общей вибрации
1.2. Гидродинамические силы при погружении в невозмущенную жидкость плоского контура
1.3. Гидродинамические силы при общей вибрации. Метод преобразования решения плоской задачи гидродинамики
1.4. Структура уравнений гидроупругих колебаний. Анализ общей вибрации с использованием метода Бубнова-Галеркина
2. ДИНАМИЧЕСКИЙ ИЗГИБ КОРПУСА ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ СУДНА С ВОЛНАМИ
2.1. Гидродинамические силы, вызванные взаимодействием скоростного судна
с волнами и динамическим изгибом корпуса
2.2. Динамический изгиб скоростного катамарана, обусловленный его взаимодействием с волнами
2.3. Рациональный метод интегрирования нелинейных уравнений гидроупругих колебаний
2.4. Гидродинамические силы и динамический изгиб катамарана при ударном взаимодействии его соединительного моста с волнами
3. ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СКОРОСТНОГО КАТАМАРАНА НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЕМПФИРОВАНИЯ КАЧКИ И ВИБРАЦИИ
3.1. Конструктивные средства увеличения демпфирования колебаний
3.2. Специфика демпфирования колебаний скоростных судов и основные расчетные зависимости
3.3. Установка крыльев малого удлинения на корпусах катамарана с целью увеличения демпфирования колебаний
3.4. Влияние клиренса и формы соединительного моста на характеристики демпфирования качки и вибрации скоростных катамаранов
4. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ

СКОРОСТНОГО КАТАМАРАНА И УСЛОВИЙ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ВНЕШНИХ НАГРУЗОК. ПРИБЛИЖЕННЫЙ
СПОСОБ РАСЧЕТА ВНЕШНИХ СИЛ
4.1. Анализ влияния конструктивных параметров на ускорения катамарана и
интегральные характеристики внешних нагрузок
4.2.Разработка упрощенного способа расчета внешних нагрузок
4.3. Разработка рекомендаций по рациональному проектированию скоростных
катамаранов, направленному на снижение внешних нагрузок
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
В1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ СКОРОСТНЫХ КАТАМАРАНОВ И ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ИХ ПРОЕКТИРОВАНИИ
Согласно публикациям ежегодника "Строители скоростных паромов" около 90% известных в мире фирм-строителей скоростных паромов занимаются (или занимались в недавнее время) производством катамаранов. В качестве скоростных паромов создаются также однокорпусные суда (основной конкурент катамаранов [2, 9, 108]), суда на подводных крыльях и суда с малой площадью ватерлинии, однако скоростные катамараны (СК) все же являются доминирующим типом судов для рассматриваемой области морской техники [9, 92, 111].
Число стран, имеющих большие флоты морских скоростных судов, растёт. Ведущей десяткой стран являются Италия, Гонконг, Япония, Норвегия, Греция, Австралия, Англия, США, Южная Корея и Греция. Из упомянутых стран большинство сами активно строят скоростные суда (кроме Гонконга и Греции). По объему строительства скоростных судов в последнее десятилетие ведущими являются такие страны как Австралия, Норвегия, Сингапур, Япония, Италия, Англия, США, Россия. Появление в этих перечнях стран Сингапура, Гонконга, Южной Кореи и Греции нельзя признать случайным, поскольку непосредственно связано с их географическим положением и необходимостью обеспечения коммуникаций в их прибрежных зонах и между островами. В этом заключается сходство транспортных интересов отмеченных стран и Вьетнама. В последние годы наметилась также ориентация на пополнение скоростных флотов Малайзии, Филиппин и Индонезии. С учетом отмеченных обстоятельств необходимо отметить, что создание своего скоростного флота для Вьетнама является важной задачей, а строительство таких судов во Вьетнаме имеет перспективы, диктуемые не только внутренними потребностями, но и благоприятным климатом на рынках стран юго-восточной Азии.
В общей структуре скоростных флотов преобладают пассажирские и

наклона к горизонтальной плоскости касательной к шпангоутному профилю в точке срыва потока, а под шириной В(х) - расстояние между кромками срыва.
Таким образом, причиной гидродинамического демпфирования на второй стадии погружения является непрерывный массообмен системы, представляющей собой колеблющееся упругое тело с собственной массой и массой присоединенной воды, с внешней средой. Он осуществляется посредством все более полного привлечения при погружении к колебательному процессу новых частиц жидкости, встречающихся на пути продвижения контура вниз и срыва потока жидкости со скулы, приводящего к оставлению на поверхности каверны, образующейся за контуром, частиц жидкости, имеющих импульсы и кинетическую энергию, приобретенные при непосредственном или опосредованном другими частицами контакте с колеблющимся телом.
1.3. Гидродинамические силы при общей вибрации. Метод преобразования решения плоской задачи гидродинамики
Постановка задачи. Как отмечалось выше, влияние жидкости на вибрацию судна, имеющего ход, не сводится только к увеличению его инерционных свойств. Существенное влияние на низкочастотные колебательные процессы оказывают либо силы гидродинамического сопротивления, либо гидродинамические силы, дестабилизирующие колебания и вызывающие эффект отрицательного трения. Ощутимо также влияние восстанавливающих гидродинамических сил, способных увеличивать собственные частоты колебаний. Как при оценке присоединенных масс жидкости, так и при определении сил гидродинамических демпфирующих и восстанавливающих сил, необходимо учитывать пространственный характер потока жидкости, обусловленного вибрацией. В обычной практике расчетов общей вибрации учет пространственное™ выполняется с помощью специальных поправочных коэффициентов [46, 47, 86, 88, 110], исправляющих значения погонной присоединенной массы. Такой прием позволяет достаточно точно оценивать значения обобщенных присоединенных