{"title":"A new approach to determining the ice load on marine engineering structures for the critical kinetic energy scenario","authors":"А.А. Добродеев, Кирилл Евгеньевич Сазонов","doi":"10.37220/mit.2023.61.3.044","DOIUrl":"https://doi.org/10.37220/mit.2023.61.3.044","url":null,"abstract":"Сценарий предельной кинетической энергии часто применяется для определения уровня ледовой нагрузки на различные морские инженерные сооружения. Как правило, для определения нагрузки в соответствии с этим сценарием осуществляют расчет по формулам, содержащимся в различных нормативных документах. Экспериментальные исследования в ледовом бассейне для этой цели не используются. В работе приводятся некоторые результаты экспериментального изучения в ледовом бассейне ледовой нагрузки на морские гидротехнические сооружения, для описания которой используется сценарий предельной кинетической энергии. Подробно описана методика проведения модельных испытаний. Полученные экспериментальные данные сравниваются с результатами расчетов по нормативным документам. Выполнен анализ влияния на уровень ледовой нагрузки важнейших факторов, которые определяют кинетическую энергию льдины, а именно площади ледяного поля и скорости его дрейфа. Показано, что результаты экспериментов плохо коррелируют с расчетными данными. Проанализированы причины указанных расхождений. Выдвинуто предположение, что основной причиной расхождения является несоответствие теоретического и наблюдаемого в эксперименте механизмов локального разрушения льдины.\u0000 The critical kinetic energy scenario is often used to determine the level of ice load on various offshore engineering structures. As a rule, to determine the load in accordance with this scenario, calculations are carried out following formulas contained in various regulatory documents. Experimental tests in an ice basin are typically not used for this purpose. The paper shows some results of an experimental study of the ice load on marine hydro-technical structures in the ice basin. The critical kinetic energy scenario is used to interpret the results. The methodology of model tests is described in detail. The measured experimental data are compared with simulations made according to regulatory documents. The influence of the most critical factors determining an ice floe's kinetic energy on the ice load level is analyzed. These factors, in particular, include the area of the ice field and its speed. It is observed that the experimental results poorly correlate with the calculated data. The reasons for this inconsistency are analyzed. It is suggested that the main reason for the discrepancy is the difference between the theoretical and experimentally observed mechanisms of local ice floe destruction.","PeriodicalId":43947,"journal":{"name":"Marine Intellectual Technologies","volume":"68 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.1,"publicationDate":"2023-08-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"78981405","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
С.А. Карасева, А.В. Папунин, В. В. Беляков, В. С. Макаров, Д.Ю. Малахов, А.А. Клюшкин
{"title":"Analysis of hydrodynamics of interaction between structural elements of full-submerged tandem Archimedes screws of rotary-screw snow and swamp-going vehicles and water","authors":"С.А. Карасева, А.В. Папунин, В. В. Беляков, В. С. Макаров, Д.Ю. Малахов, А.А. Клюшкин","doi":"10.37220/mit.2023.61.3.054","DOIUrl":"https://doi.org/10.37220/mit.2023.61.3.054","url":null,"abstract":"В статье рассматривается сравнительный структурный анализ работы в водной среде отдельных структурных элементов роторно-винтовых движителей снегоболотоходных амфибийных машин тандемной конструкции при условии полного погружения движителя в воду и сравнительная оценка вклада каждого из этих элементов в процесс создания тяги и формирования момента движителя в общем случае, а также относительная величина влияния данных элементов на общую эффективность движительной установки на основании графических зависимостей, полученных в результате моделирования. Кроме этого, дополнительно проанализированы специфические особенности гидродинамики роторно-винтовых движителей тандемной конструкции при их эксплуатации на ходовом и швартовном режимах для трех моделей шнеков с типовыми геометрическими и конструктивными параметрами, которые наиболее характерны для движителей существующих снегоболотоходных вездеходов, применяемых ранее и в настоящее время в районах с климатическими и дорожными условиями, аналогичными либо достаточно близкими к арктическим регионам, регионам Сибири и регионам Крайнего Севера.\u0000 The paper considers a comparative structural analysis of the operation in the aquatic environment of specific structural elements of rotary-screw propulsors of snow and swamp-going amphibious vehicles of tandem design under the condition of complete immersion of the propulsor in water and a comparative assessment of the contribution of each of these elements to the process of creating thrust and forming the torque of the propulsor in the general case, as well as the relative magnitude of the influence of these elements on the overall efficiency of the propulsion unit based on graphical dependencies obtained as a result of modeling. In addition, the specific features of the hydrodynamics of tandem rotary-screw propulsors during their operation in running and mooring modes for three models of Archimedes screws with typical geometric and structural parameters are additionally analyzed, which are the most typical of the propulsors of existing snow and swamp-going all-terrain vehicles used previously and currently in areas with climatic and road conditions similar or sufficiently close to the Arctic regions, regions of Siberia and regions of the Far North.","PeriodicalId":43947,"journal":{"name":"Marine Intellectual Technologies","volume":"186 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.1,"publicationDate":"2023-08-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"75120133","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Development of methodology for calculating parameters of cyclic ice load from ice fields on marine objects","authors":"В.Г. Цуприк","doi":"10.37220/mit.2023.61.3.053","DOIUrl":"https://doi.org/10.37220/mit.2023.61.3.053","url":null,"abstract":"Опыт возведения и эксплуатации стационарных морских нефтегазодобывающих платформ, также как и эксплуатации ледоколов однозначно показал, что такие объекты могут испытывать критические вибрации от пиковых нагрузок в процессе циклического разрушения ровных ледовых полей. В работе, на основании энергетической модели явления разрушения льда, как термодинамического процесса, с учетом его структуры и реологии, представлено математическое описание закономерностей формирования циклической ледовой нагрузки как динамического процесса нарастания напряженно-деформированного состояния локального объема льда и его разрушения. За основу разрабатываемой методологии взят энергетический критерий – критическое значение плотности удельной энергии упругой деформации единичного объема льда, вызывающее и интегрально учитывающее и описывающее все виды его механического разрушения. Этот критерий является «встроенным в структуру льда» природным регулятором возможного значения пика контактной силы и продолжительности цикла накопления упругой энергии в его объеме до разрушения, а также триггером, запускающим спонтанный нерегулируемый процесс динамического разрушения. В работе методологически обоснован алгоритм определения требующихся для моделирования динамического поведения основания платформы параметров циклической ледовой нагрузки\u0000 Experience in the construction and operation of stationary offshore oil and gas production platforms, as well as the operation of icebreakers, has clearly shown that such objects can experience critical vibrations from peak loads during the process of cyclic ice destruction. the paper, based on the energy model of the phenomenon of ice destruction as a thermodynamic process, taking into account its structure and rheology, there is a mathematical description of the regularities of the formation of a cyclic ice load as a dynamic process of increasing level the stress-strain state of ice local volume and its destruction .The developed methodology is based on the energy criterion – the critical value of the density of the specific elastic energy of deformation of a single volume of ice, which causes and integrally takes into account and describes all types of its mechanical destruction. This criterion is \"built into the ice structure\" a natural regulator of the possible value of the peak of the contact force and the duration of the cycle of accumulation of elastic energy in its volume until destruction, as well as a trigger that triggers a spontaneous unregulated process of dynamic destruction. The paper methodologically substantiates an algorithm for determining the parameters of cyclic ice load required for modeling the dynamic behavior of the platform","PeriodicalId":43947,"journal":{"name":"Marine Intellectual Technologies","volume":"94 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.1,"publicationDate":"2023-08-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"90978616","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Influence of the bottom keel angle and bottom structure on the stress-strain state of the keel when the ship is docked","authors":"Д.А. Душевский, В.А. Манухин","doi":"10.37220/mit.2023.61.3.026","DOIUrl":"https://doi.org/10.37220/mit.2023.61.3.026","url":null,"abstract":"При доковании судна на днищевые перекрытия со стороны килевой дорожки действуют значительные реактивные усилия, вызывающие местные деформации и напряжения в киле. С днищевых связей усилия передаются в основном на поперечные переборки и в меньшей степени на бортовые перекрытия, что вызывает общий изгиб корпуса судна. Расчеты общей прочности при постановке судов и кораблей в док показывают, что напряжения от общего изгиба корпуса незначительны. Дополнительные местные напряжения от изгиба киля, при использовании балочных моделей либо не учитываются совсем, либо определяются достаточно условно. Альтернативой является использование метода конечных элементов (МКЭ) при достаточно подробном пространственном моделировании связей судна, дока и опорного устройства. В данной работе с помощью 3D конечно-элементного моделирования судна упрощенных обводов исследуется влияние килеватости и конструкции днищевого перекрытия на деформации киля и дополнительные местные напряжения в нем при постановке в сухой док. Расчеты выполнены для восьми моделей судна, имеющих примерно равную общую продольную жесткость корпуса и доковый вес. Килеватость днища варьируется в пределах 0-15° как для моделей с одинарным, так и с двойным дном. Показано, что напряжения в киле вблизи поперечных переборок могут достигать недопустимо больших значений. Килеватость днища приводит к увеличению жесткости днищевых перекрытий и уменьшению местных деформаций киля и его локальной напряженности, причем для моделей с двойным дном указанный эффект проявляется в большей степени. Полученные в статье качественные и количественные оценки могут быть использованы при проектировании подкрепления киля у поперечных переборок.\u0000 When the ship is docked, significant reactive forces act on the bottom slabs from the keel track side, causing local deformations and stresses in the keel, stringers and floras. From the bottom braces, forces are transmitted mainly to the transverse bulkheads and, to a lesser extent, to the side floors, which causes a general bending of the ship's hull. Calculations of the total strength when ships are docked show that the stresses from the general bending of the hull are insignificant. Additional local stresses from the keel bending, when using beam models, are either not taken into account at all, or are determined quite conditionally. An alternative is to use the finite element method (FEM) in a sufficiently detailed spatial simulation of the ship, dock and support connections. In this work, with the help of 3D finite element modeling of the ship of simplified contours, the influence of the bottom keel angle and the design of the bottom floor on the deformations of the keel and additional local stresses in it during dry docking is investigated. Calculations were made for eight models of the ship, having approximately equal to the total longitudinal rigidity of the hull and dock weight. The bottom keel angle varies between 0-15° for both single-bottomed and double-bottomed models. It","PeriodicalId":43947,"journal":{"name":"Marine Intellectual Technologies","volume":"302 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.1,"publicationDate":"2023-08-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"75435900","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Method for evaluation of local loads based on their expansion in terms of an orthogonal set of functions","authors":"А.Р. Филатов","doi":"10.37220/mit.2023.61.3.030","DOIUrl":"https://doi.org/10.37220/mit.2023.61.3.030","url":null,"abstract":"Объектами работы являются судовые корпусные конструкции. Цель работы состоит в решении обратной задачи строительной механики корабля – разработке метода определения местных нагрузок, действующих на корпусные конструкции, по значениям деформаций, полученным в их конечном числе точек. При разработке метода определения местных нагрузок применялся подход, основанный на их разложении по ортогональной системе двумерных вейвлет-функций Хаара. Для решения задач строительной механики и получения отклика конструкции на действие базисных нагрузок использовался метод конечных элементов. Выполнены тестовые расчёты перекрытия ледового пояса при трёх различных вариантах приложения на него нагрузки: равномерная и гидростатическая по всей наружной поверхности, а также равномерная по ограниченному пятну контакта. Минимальная погрешность разработанного метода по оценке интеграла местной нагрузки на тестовых задачах составила 1-3% в зависимости от варианта нагружения, размера выборки, размера базиса и амплитуды базисных функций.\u0000 The work objects are ship hull structures. The work goal consists in solving the inverse problem of the structural mechanics of ships that is development of a method for evaluating local loads acting on hull structures, according to the strain values obtained at finite number of points. When developing the method for evaluation of local loads, an approach was used based on local loads series expansion in the orthogonal set of two-dimensional Haar wavelets. The finite element method was used for solution of structural mechanics problems and obtaining the response of the structure to the action of basic loads. Test calculations of the ice belt grillage were performed for three different load cases: uniform and hydrostatic over the entire outer surface, as well as uniform over a limited contact patch. Minimum error of the developed method for evaluating the local load integral on test problems was equal to 1 to 3%, depending on the load case; sampling size, basis size and basis function amplitudes.","PeriodicalId":43947,"journal":{"name":"Marine Intellectual Technologies","volume":"46 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.1,"publicationDate":"2023-08-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"79143213","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Experimental study of ice resistance of the icebreaker model of project 21900 in the towing tank","authors":"К.Д. Блинов, А.Г. Ларин, М.А. Панченко, М.А. Панакушин","doi":"10.37220/mit.2023.61.3.046","DOIUrl":"https://doi.org/10.37220/mit.2023.61.3.046","url":null,"abstract":"Самым достоверным способом определения ледопроходимости судов является натурный эксперимент, однако он является очень дорогостоящим. Для проведения таких экспериментов необходимо выводить из эксплуатации действующий флот. Поэтому актуальными исследованиями ледовой ходкости является модельный эксперимент. Статья посвящена физическому моделированию движения ледокола проекта 21900 в опытовом ледовом бассейне с естественным охлаждением. В качестве модели льда в экспериментах используется тонкий лёд естественной наморозки. Описана методика пересчета с модели на натуру параметров движения ледокола с разделением сопротивления судна на составляющие. Рассмотрена упрощенная методика пересчета на натуру с модельного эксперимента. В статье представлено техническое оснащение, необходимое для проведения экспериментов, изложена технология проведения опытов в бассейне. Приведены результаты опытов по буксировке модели ледокола в опытовом бассейне, получены зависимости сопротивления от скорости движения, пересчитанные на натурное судно. Проведено сравнение прогнозируемой в эксперименте ледопроходимости с натурными испытаниями ледоколов проектов 21900 и 21900М. В результате которого выявлена хорошая сходимость результатов эксперимента с натурными данными при толщинах льда близких к предельным.\u0000 The most reliable way to determine the icebreaking propulsion of ships is a full-scale experiment, but it is very expensive. To conduct such experiments, it is necessary to decommission the existing ships. Therefore, a model experiment is an actual study of ice propulsion. This paper is discusses the physical modelling of the motion of the icebreaker of project 21900 in the experimental ice basin with natural cooling. Thin ice of natural freezing is used as an ice model in the experiments. The methodology of recalculation of the icebreaker motion parameters from the model-scale to the full-scale with separation of the ship resistance into its components is described. The simplified method of recalculation from a model experiment is considered here. The article presents the technical equipment necessary for carrying out experiments, describes the technology of experiments in the basin. The results of experiments a model icebreaker in the experimental basin are given, the dependences of resistance on the speed of movement, recalculated for a full-scale vessel. The comparison of the ice-crossing ability predicted in the experiment with full-scale tests of the icebreaker of projects 21900 and 21900M is carried out. As a result of which a good convergence of the experimental results with full-scale data at ice thicknesses close to the limiting ice thicknesses was revealed.","PeriodicalId":43947,"journal":{"name":"Marine Intellectual Technologies","volume":"96 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.1,"publicationDate":"2023-08-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"86718767","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Review of the use of unmanned surface vehicle and the prospects for using specialized mothership for them","authors":"М.О. Франк, К.Д. Овчинников","doi":"10.37220/mit.2023.61.3.023","DOIUrl":"https://doi.org/10.37220/mit.2023.61.3.023","url":null,"abstract":"В работе приведен обзор применения безэкипажных катеров (БЭК) в морской деятельности и приведена информация по проектам современных специализированных судов-носителей (СН), предназначенных для хранения, транспортировки, спуска/подъема, обслуживания, управления и других функций, обеспечивающих нормальное функционирование БЭК. Обзор применения БЭК демонстрирует увеличение количества их использования для выполнения военных и гражданских задач. Военные БЭК в большей степени используются для решения задач противоминной обороны (ПМО). БЭК гражданского направления используют для выполнения научных исследований, в частности для батиметрии. Опыт проведения таких работ продемонстрировал преимущество БЭК перед традиционными судами. Основным преимуществом является низкие затраты на проведение работ в виду значительно меньшего расхода топлива, а в случае группового применения БЭК сокращается и время проведения таких работ. Для эффективного функционирования БЭК необходимо обеспечить его/их базирование: береговое или морское. Береговое предполагает нахождение БЭК на берегу или у причальной стенки. Морское базирование подразумевает нахождения БЭК на борту СН. В настоящий момент в роли СН выступают следующие типы судов: суда снабжения, научно-исследовательские суда, военные корабли. Первые СН представляли собой переоборудованные транспортные суда. Опыт такой эксплуатации показал, что создание специализированных СН под конкретный (-ые) ПА является более эффективным решением. Сегодня строятся и разрабатываются проекты кораблей СН для БЭК ПМО. Некоторые зарубежные компании при разработке современных проектов боевых кораблей предусматривают размещение на них БЭК. Для обеспечения нормальной работы БЭК, СН должно обладать необходимой инфраструктурой. Для этого сформулированы общие требования, которые необходимо учитывать при разработке соответствующего проекта СН.\u0000 The paper provides an review of the use of unmanned surface vehicle (USV) in maritime activities and provides information on the current conditions specialized motherships designed for storage, transportation, launching/lifting, maintenance, control and other functions that ensure the normal functioning of the USV. A review of the use of USV demonstrates an increase in their use for military and civilian missions. Military USV are more used to solve mine countermeasures (MCM). The civilian USV is used for scientific research, in particular for bathymetry. The experience of carrying out such work has demonstrated the advantage of USV over traditional vessels. The main advantage is the low cost of work due to significantly lower fuel consumption, and in the case of group use of USV, the time for such work is also reduced. For the effective functioning of the BEC, it is necessary to ensure basing: coastal or sea. Coastal basing involves the location of the USV on the shore or near the quay wall. Sea-based means that the BEC is on board the mothership. At the moment, the following types of vessels are acting in ","PeriodicalId":43947,"journal":{"name":"Marine Intellectual Technologies","volume":"44 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.1,"publicationDate":"2023-08-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"88167865","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Design of an ice-resistant structure for offshore drilling in the conditions of the Arctic","authors":"И.Л. Благовидова, О.А. Иванова","doi":"10.37220/mit.2023.61.3.038","DOIUrl":"https://doi.org/10.37220/mit.2023.61.3.038","url":null,"abstract":"Авторами работы выполнен анализ существующих отечественных и зарубежных концепций буровых установок, способных вести разведочное бурение в ледовых условиях. Сформированы архитектурно-конструктивные решения по ледостойкой буровой платформе, предназначенной для круглогодичного разведочного бурения в условиях Арктики. Предложена концепция разделения морской буровой установки на составные части (стальную платформу и железобетонную подставку) с возможностью их раздельной транспортировки и установки на точке эксплуатации, определены преимущества данной концепции. Выполнен комплекс расчетов, подтверждающих жизнеспособность платформы, направленных на оценку принятия оптимальной формы с точки зрения восприятия ледовых нагрузок, обеспечения устойчивости. Определен общий подход к выбору минимально допустимых характеристик грунтового основания, их несущая способность для вариантов эксплуатации буровой установки без железобетонной подставки и с подставкой.\u0000 The authors of the work analyzed the existing domestic and foreign concepts of drilling rigs capable of conducting exploratory drilling in ice conditions. Architectural and structural solutions for an ice-resistant drilling platform designed for year-round exploratory drilling in the Arctic have been formed. The concept of separating the offshore drilling rig into its component parts (steel platform and reinforced concrete stand) with the possibility of their separate transportation and installation at the point of operation is proposed, the advantages of this concept are determined. A set of calculations was performed to confirm the viability of the platform, aimed at assessing the adoption of the optimal form in terms of the perception of ice loads, ensuring stability. A general approach to the selection of the minimum acceptable characteristics of the soil base, their bearing capacity for the options for operating a drilling rig without a reinforced concrete stand and with a stand is determined.","PeriodicalId":43947,"journal":{"name":"Marine Intellectual Technologies","volume":"204 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.1,"publicationDate":"2023-08-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"77631264","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Rigidity of the three-layer shell of the boat with different surface shapes of the outer shell","authors":"М.Ю. Миронов, М.В. Цыварев, А.С. Ветлугина","doi":"10.37220/mit.2023.61.3.032","DOIUrl":"https://doi.org/10.37220/mit.2023.61.3.032","url":null,"abstract":"Для оболочки корпуса шлюпки, представляющей собой «сэндвич» из заполнителя (экструдированного пенополистирола) и стеклопластиковых обечаек сложной формы выполнены экспериментальные замеры перемещений при лабораторном нагружении. Оно задавалось пятном контактного давления в разных зонах резен-киля и на плоских днищевых участках оболочки. Показаны особенности формируемой поверхности оболочки, связанные с используемой технологией. Сравнение результатов расчета твердотельно-оболочечной конечно-элементной модели с результатами эксперимента позволяет выполнить корректировку этой модели, и получить эффективный аппарат исследования трехслойных конструкций корпуса маломерных судов, например, прогнозировать общую жесткость сходных конструкций с иной формой поверхности. Показано отрицательное влияние переменной толщины сечения клинкерной формы на общую жесткость и концентрацию напряжений незамкнутой транцем оболочки по сравнению с гладкой трехслойной конструкцией эквивалентного объема. Предлагается вариант технологического решения для создания такой конструкции двойной кривизны из листового полуфабриката.\u0000 Experimental measurements of displacements under laboratory loading were performed for the shell of the boat hull, which is a \"sandwich\" of filler (extruded polystyrene foam) and fiberglass shells of complex shape. It was set by a contact pressure spot in different zones of the keel and on flat bottom sections of the shell. The features of the formed shell surface associated with the technology used are shown. Comparison of the calculation results of the solid-shell finite element model with the experimental results makes it possible to correct this model and obtain an effective apparatus for studying three-layer hull structures of small vessels, for example, to predict the overall rigidity of similar structures with a different surface shape. The negative effect of the variable thickness of the clinker cross-section on the overall stiffness and stress concentration of the transom-open shell compared with a smooth three-layer structure of equivalent volume is shown. A variant of the technological solution for creating such a double curvature structure from a semi-finished sheet is proposed.","PeriodicalId":43947,"journal":{"name":"Marine Intellectual Technologies","volume":"88 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.1,"publicationDate":"2023-08-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"75195714","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Calculation of vibration parameters of a structure with multistage multichannel damping","authors":"Н.В. Бабанин, А.Л. Мелконян, Д.А. Николаев","doi":"10.37220/mit.2023.61.3.027","DOIUrl":"https://doi.org/10.37220/mit.2023.61.3.027","url":null,"abstract":"Работа посвящена разработке расчётного комплекса (модель, алгоритм и программа) для получения параметров совместной вибрации соосного многоопорного валопровода и корпуса судна при учете вращения гребных винтов, а также оценки взаимовлияния валов на параметры их вибрации. Разработана модель, включающая корпус судна и соосный валопровод, в виде совокупности трех квазиодномерных конечно-элементных конструкций. Алгоритм расчета построен на базе метода парциальных откликов в его дискретном варианте. Влияние вращения гребного винта учтено введением дополнительных моментов гироскопической природы. Действие этих моментов учитывалось модификацией инерционно-жесткостных характеристик каждой из квазиодномерных моделей валов. Для решения поставленной задачи были разработаны математическая модель и алгоритм расчёта параметров вибрации принятой модели. Для проведения расчётов параметров вибрации была создана программа «Соосность» и выполнена серия расчетов в задаче прикладного характера. The work is devoted to the design of computational complex (model, algorithm and program) to obtain the vibration parameters of a coaxial multi-supported ship shafting, taking into account the rotation of propellers, as well as estimates of the mutual influence of the ship shafts on their vibration parameters. A model that includes a ship’s hull and a coaxial ship shafting represented by a set of three quasi-one dimensional finite-element structures was developed. The calculation algorithm is based on the discrete version of the partial responses method. The influence of the rotation of the propeller is compensated by applying additional moments of gyroscopic nature. Those moments, in turn, were taken into account by modifying of inertia-stiffness characteristics of each quasi-one-dimensional ship shafting models. The mathematical model and the computational algorithm for calculating the vibration parameters of the adopted model were developed to solve the given problem. The algorithm for calculating the vibration parameters of the adopted model was developed. To calculate the vibration parameters, the \"Coaxiality\" program was created and a series of calculations were performed in an applied problem.","PeriodicalId":43947,"journal":{"name":"Marine Intellectual Technologies","volume":"78 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-08-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135088427","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}