Расчетное проектирование и экспертиза технического состояния судовых конструкций в районах экстремальных местных нагрузок

• Автор: Кулеш, Виктор Анатольевич
• Шифр специальности: 05.08.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 154 с. : ил. + Прил. (c. 155-313: ил. ) + прил. (c

Список основных сокращений
ДАНИИ - научно-исследовательский институт Арктики и Антарктики
БМРТ - большой морозильный рыболовный траулер
БМЭ - Беринговоморская (рыбопромысловая) экспедиция
ГИИВТ - Горьковский институт инженеров водного транспорта
ГПИ - Горьковский политехнический институт
ГУР - Главное управление Регистра Судоходства (PC)
ДВГТУ - Дальневосточный государственный технический университет
двмп - Дальневосточное морское пароходство
двпи - Дальневосточный политехнический институт
ЗРС - зверобойно - рыболовное судно
КВИМУ - Калининградское высшее инженерное морское училище
КТИРПХ - Калининградский технический институт рыбной промышлен. и хозяйства
ЛБ - левый борт (судна)
лиивт - Ленинградский институт инженеров водного транспорта
лки - Ленинградский кораблестроительный институт
лес - ледокольно-спасательное судно
МКР - метод конечных разностей
мкэ - метод конечных элементов
MPC - малый рыболовный сейнер
МФД - метод физической дискретизации
нки - Николаевский кораблестроительный институт
НПО - научно-производственное объединение
ОИИМФ - Одесский институт инженеров морского флота
ПБ - правый борт (судна)
Правила (PC) - Правила классификации и постройки судов (Регистра Судоходства)
PC - Российский Морской Регистр Судоходства
РС-300 - рыболовный сейнер (мощность - 300 л.с.)
СРТМ - средний рыболовный морозильный траулер
СТР - средний рыболовный траулер
ТПР - теория предельного равновесия
МРХ - министерство рыбного хозяйства
ММФ - министерство морского флота
ЦАГИ - Центральный институт аэронавтики и гидромеханики (им. Н.Е. Жуковского)
ЦНИИ - Центральный научно-исследовательский институт (им. А.Н.Крылова)
ЦНИИМФ - Центральный научно-исследовательский институт морского флота
ЭВМ - электронно-вычислительная машина
АМОСО - нефтедобывающая и перерабатывающая корпорация США
DNV - Det Norske Veritas
KMY - Kvaerner Masa-Yard судостроительная компания Финляндии

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ УСЛОВИЙ РАБОТЫ, НАГРУЗОК, ПОВРЕЖДАЕМОСТИ
И ОБЕСПЕЧЕНИЯ МЕСТНОЙ ПРОЧНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ
1.1 Условия эксплуатации во льдах и повреждения судовых конструкций
1.2 Гидродинамические нагрузки и повреждения судов
1.3 Натурные исследования нагрузок
1.4 Оценка нагрузок при швартовках судов во льдах
1.5 Анализ коррозионного износа корпусов судов
1.6 Состояние проблемы расчётного проектирования и экспертизы надёжности судовых конструкций
1.7 Основные выводы и направления дальнейших исследований
2 РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ В ОБЛАСТИ БОЛЬШИХ ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ
2.1 Краткий обзор работ
2.2 Метод расчета больших деформаций судовых конструкций
и решения тестовых задач
2.3 Общая характеристика экспериментальных исследований
2.4 Численные решения для сдвига и смятия стенок
2.5 Задача о закритической работе судовых книц
2.6 Расчёт пластин с цилиндрической погибью (оболочек)
2.7 Основные выводы по главе

3 ПРИКЛАДНЫЕ МЕТО ДЖИ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКИХ РАСЧЁТОВ ПЛАСТИН, БАЛОК И ПЕРЕКРЫТИЙ
3.1 Методика упругопластического расчёта пластин
3.2 Апробация методики расчёта и влияние срока эксплуатации
на параметры надёжности пластин
3.3 Особенности расчета судовых балок
3 .4 Общий алгоритм определения предельной прочности балок
3.5 Методики расчётов судовых перекрытий
3.6 Методические указания к расчётам и выводы по главе
4 РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ УСЛОВИЙ ОТКАЗОВ И РАЗРУШЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ
4.1 Общая характеристика проблемы отказов судовых конструкций.
4.2 Задача о разрушении обшивки с учётом наличия дефектов
4.3 Экспериментальная апробация решения
4.4 Поверхности разрушения в координатах дефектов и сопоставления
4.5 Методика моделирования деформирования и разрушения судовых конструкций при экстремальных воздействиях
4.6 Экспериментальная апробация критериев подобия
4.7 Выводы по главе

в среднем. Особенности и тактика работы во льдах промысловых судов пока изучены слабо. Можно отметить работы /26, 44, 47, 149, 154, 166, 191, 222/, проведенные в 80-х годах во Владивостоке и Калининграде.
В качестве примера на рис. 1.1.6 показаны граница распространения льда, уровень 200-метровой глубины и район работы добывающего флота с нанесением мест стоянок прибывшего на промысел рефрижератора "Остров Шокальского" по числам января. Неблагоприятные условия для швартовок судов и передачи продукции постепенно "загоняют" рефрижератор дальше от "чистой воды" (до 100-150 км) в зону все большей сплоченности льдов (до 8-10 баллов). Добывающие суда также вынуждены подходить к этим местам для передачи уловов.
Такая схема работы экспедиций судов, по мнению представителей преимущественно надзорных органов, считалась "порочной" по причине аварийности и усиления физического износа флота, особенно добывающего. Имелись попытки запрета работы во льдах добывающих судов отдельных серий (например БМРТ пр.394, СРТМ пр.502, РС-300), т. е. сотен судов бассейна. На рис.Ш.З даны виды серьёзных ледовых повреждений форпиков с пробоинами и разрывами. На рис.П2.4 показаны виды разрушений надводной части форпиков в результате жестких навалов. Большая концентрация судов в сравнительно ограниченном районе промысла повышает вероятность их столкновений со значительными разрушениями корпусов, рис.П2.5, вплоть до гибели.
Однако, смещение мест перегруза ближе к кромке льдов или даже на чистую воду в осенне-весенний период из-за неблагоприятного ветроволнового режима северных морей приводит к резкому увеличению непроизводительных простоев судов экспедиций, которые даже при существующих схемах работы достигают 10-15% от всего промыслового времени. Использование бухт и заливов для перегруза и пополнения запасов (как в летний период) невозможно из-за их полного закрытия льдами. Очевидно, что решающую роль в повышении эффективности работы промыслового флота во льдах могут сыграть научно-обоснованные