Гидроупругость конструкций скоростных и высокоскоростных судов

• Автор: Крыжевич, Геннадий Брониславович
• Шифр специальности: 05.08.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 331 с. : ил.

1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ГИДРОУПРУГОСТИ КОНСТРУКЦИЙ СУДНА. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ В ЗАДАЧАХ ГИДРОУПРУГОСТИ

1.1. Классификация и формулировки задач гидроупругости.

Гидродинамические, инерционные, упругие и демпфирующие силы

1.2. Основные уравнения гидродинамики, используемые в задачах

гидроупругости конструкций

1.3. Дифференциальные уравнения колебаний судовых конструкций и граничные условия в задачах гидроупругости

1.4. Применение метода интегральных уравнений для решения

гидродинамической части задачи

1.5. Метод функций Грина для решения гидродинамической части задачи

1.6. Применение метода главных координат при решении задач гидроупругости

1.7. Случай совпадения собственых форм колебаний конструкции в жидкости и в пустоте. Применение эллиптических координат при решении задач
гидроупругости
2. МЕТОДЫ ГИДРОУПРУГОСТИ В РАСЧЕТАХ ОБЩЕЙ ВИБРАЦИИ СУДОВ
2.1. Основные проблемы расчета стационарной вибрации скоростных и высокоскоростных судов. Гидродинамическое демпфирование
2.2. Гидродинамические силы при погружении в невозмущенную жидкость плоского контура
2.3. Гидродинамические силы при общей вибрации. Метод преобразования решения плоской задачи гидродинамики
2.4. Структура уравнений гидроупругих колебаний. Анализ общей вибрации с использованием метода Бубнова-Галеркина
2.5. Нормализация уравнений гидроупругих колебаний. Устойчивость

движения
2.6. Присоединенные массы жидкости и их свойства при отсутствии хода судна
2.7. Влияние скорости хода судна на стационарную общую вибрацию. Конструктивные меры по снижению вибрации скоростных и высокоскоростных судов
3. ДИНАМИЧЕСКИЙ ИЗГИБ КОРПУСА ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ СУДНА СВОЛНАМИ
3.1. Гидродинамические силы, вызванные взаимодействием скоростного судна с волнами и динамическим изгибом корпуса
3.2. Динамический изгиб корпуса, обусловленный взаимодействием скоростного судна с волнами
3.3. Рациональный метод интегрирования нелинейных уравнений гидроупругих колебаний
3.4. Влияние конструктивных и эксплуатационных факторов на величины динамических изгибающих моментов, вызванных слемингом
3.5. Волновая вибрация водоизмещающих и глиссирующих судов
3.6. Гидродинамические силы и динамический изгиб катамарана при ударном взаимодействии его соединительного моста с волнами
4. МЕСТНОЕ ДИНАМИЧЕСКОЕ ДЕФОРМИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ КОРПУСА
4.1. Гидроупругие колебания балок днища, вызванные общей вибрацией судна
4.2. Местные динамические деформации плоских конструкций при слеминге
4.3. Местные динамические деформации при погружении в жидкость плоского упругого контура
4.4. Динамическое деформирование перекрытий соединительного моста многокорпусного судна при слеминге
4.5. Гидроупругие колебания крыльев малого удлинения

5. ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ГИДРОУПРУГИХ КОЛЕБАНИЙ
КОНСТРУКЦИЙ
5Л. Метод конечных элементов в задачах гидроупругости
5.2. Рациональные способы определения матриц присоединенных масс жидкости при использовании МКЭ
5.3. Использования метода граничных элементов при расчете общей вибрации скоростного судна
6. ГИДРОУПРУГИЕ КОЛЕБАНИЯ КОРПУСОВ СУДОВ НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ
6.1. Особенности внешних силовых воздействий на конструкции судов на воздушной подушке и расчета их вибрации
6.2. Зависимость между силами, действующими на скеги при пульсации давления в зоне воздушной подушки, и параметрами деформации поверхности жидкости в этой зоне, обусловленной колебаниями скегов
6.3. Решение задачи о движении жидкости, вызванном пульсацией давления воздуха в воздушной подушке
6.4. Анализ вертикальных колебаний скеговых судов на воздушной подушке
6.5. Масштабный эффект при моделировании вертикальных колебаний и внешних сил, определяющих прочность СВП
6.6. Динамический изгиб корпуса корабля на воздушной подушке. Масштабный эффект, связанный со сжимаемостью воздуха в подушке
7. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ДИНАМИКА НЕЛИНЕЙНЫХ ГИДРОУПРУГИХ КОЛЕБАНИЙ КОНСТРУКЦИЙ СКОРОСТНЫХ СУДОВ
7.1. Постановка задачи
7.2. Математическая модель волнения
7.3. Энергетический параметр случайного процесса
7.4. Метод моментов
7.5. Метод наибольшего правдоподобия
7.6. Особенности обеспечения безопасности и ресурса высокоскоростных судов, имеющих эксплуатационные ограничения по интенсивности волнения

где индексом «в» обозначено предельное значение потенциала на верхней (когда расположенная над поверхностью точка N стремится к точке Р), а «я» на нижней стороне поверхности (когда расположенная под поверхностью точка N стремится к Р).
Таким образом, в качестве предельной формы выражения (1.35), когда расположенная над поверхностью £ точка N стремится занять положение на верхней стороне поверхности,
В точках нижней стороны поверхности 5* предельное значение потенциала (1.35) имеет вид
К^ кV• Я-35")
2 4л ^ г2 2 4;г|ддп{г)
Нормальная к поверхности 5 производная потенциала двойного слоя при переходе через эту поверхность непрерывна, а касательная — терпит разрыв на величину /ид.
В целом ряде задач рассматривают внутреннюю и внешнюю стороны замкнутой поверхности 5. В этом случае можно ставить в соответствие индексу «в» внутреннюю сторону поверхности, а индексу «я» - наружную сторону.
Рассмотренные выше потенциалы источников, диполей, простого и двойного слоев используют при разработке различных методов расчета обтекания пространственных тел.
Наложение потоков, вызванных простым и двойным слоями. Возьмем в трехмерном пространстве некоторую область Д ограниченную замкнутой поверхностью 51. Будем полагать, что в области О функции Ф}(х,у,г) и Ф2{х,у,г) конечны, однозначны и непрерывны вместе со всеми частными производными первых двух порядков (т.е. являются так называемыми “правиль-