Семенова В.Ю., Альбаев Д.А. «Определение нелинейных сил второго порядка, возникающих при взаимодействии волнения и отдельных видов качки судна в условиях мелководья» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 2-2, с. 37-45 (2022)

Рассматривается определение нелинейных сил второго порядка, обусловленных взаимодействием набегающего, дифрагированного волнения и волнения, обусловленного различными видами колебаний на основании применения трехмерной потенциальной теории в условиях мелководья. Для их определения необходимо вычисление потенциалов второго порядка малости. Представленное решение в отечественной практике является новым. Решение задачи осуществляется на основании методов малого параметра и интегральных уравнений с учетом нелинейного граничного условия на свободной поверхностью жидкости. В работе расчет интегралов по свободной поверхности проводится напрямую за счет их сходимости на бесконечном удалении от судна. Нелинейные силы и моменты определяются в работе с использованием различных функций Грина для жидкости ограниченной глубины. Приводятся результаты расчетов нелинейных сил и моментов для разных судов. Расчеты представлены в сравнении с расчетами по двумерной теории, выполненными также для случая жидкости ограниченной глубины. Показано хорошее согласование результатов между собой в большинстве случаев. Показано значительное влияние уменьшения относительной глубины на все составляющие нелинейных сил без исключения, независимо от вида качки и типа судна. Ключевые слова: метод интегральных уравнений, трехмерная потенциальная теория, потенциал второго порядка, функция Грина, нелинейные силы, взаимодействие набегающего волнения и качки, мелководье

Костюков А.В. «Экспериментальные исследования шума силовых трансформаторов» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 12, с. 695-699 (2022)

Статья посвящена вопросам определения шумовых характеристик силовых трансформаторов предприятий машиностроения. На предприятиях машиностроения используются трансформаторы различной мощности, которые размещаются на территории предприятия, в том числе и в цехах. Силовые трансформаторы издают шум, который неблагоприятно влияет на работников предприятия. В статье рассматриваются методы расчёта и снижения шума силовых трансформаторов.

Щипкова Ю.В. «Модель анализа информации о дефектах трубопровода при диагностировании ультразвуковыми снарядами» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 12, с. 471-474 (2022)

Предложена модель для анализа полученной информации о дефектах линейной части МН при диагностировании ультразвуковыми внутритрубными приборами (ВНП). Показано что в реальных условиях при прохождении ВНП с учетом высотных отметок расположения МН, он проходит как минимум в трех различных средах. В процессе эксплуатации нефтепроводов возникают проблемы выпадения воды в пониженных и «газовых шапок» в повышенных участках трассы МН. Для предотвращения этого явления предусмотрено поддержание определенного режима по минимально и максимально допустимому давлению и подготовке нефти к транспорту (обезвоживание, дегазация, стабилизация и т.д.). Однако эти меры не предотвращают попадания в МН воды, которая расслаивается в связи с разностью плотностей и скапливается в пониженных по рельефу участках. В повышенных участках накапливаются пузырьки воздуха или легких углеводородов, содержащихся в нефти и выделяющихся при повышенных температурах и снижения давления перекачки. Проведены расчеты по условиям выноса «газовых шапок» и воды из мест скопления, для различных диаметров нефтепровода. Показано, что выноса газа и воды не происходит для диаметров нефтепроводов более 530 мм при действующих режимах перекачки. Анализ получаемых данных по результатам обследования ВНП снарядами позволяет сделать вывод, что движение прибора в 3-х различных средах изменяет скорость прохождения ультразвука в них и, как следствие, вносит погрешность определения дефекта в теле трубы.

Соболев И.А., Бунина Н.А., Максимович Е.Ю., Алексеева Е.А., Соколова В.А., Миранович А.В. «Исследование качества полых корпусных деталей, полученных холодной штамповкой, методом акустической эмиссии» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 7, с. 269-274 (2022)

В результате пластического деформирования происходят изменения в строении металла, все это определяет возникновение акустической эмиссии (АЭ). По полученным экспериментальным данным можно судить о развитии процесса деформации в обрабатываемой заготовке. Переход к исследованию металлов с помощью условных акустико-эмиссионных кривых в безразмерных относительных величинах, может способствовать более быстрому внедрению АЭ в процессы производства, так как вопросы стандартизации, которое, пока еще полностью не решены, при таком подходе остаются в стороне.

Пономарев А.И., Игнатьев А.А. «Применение показателя колебательности динамической системы станка для идентификации катастрофического износа резца» Инженерный вестник Дона, № 4, с. 218-229 (2022)

Объектом исследования выступает метод контроля износа режущего инструмента, обеспечивающего оценку периодичности сроков замены режущего инструмента на основании вибрационных сигналов. Для регистрации уровня вибрации в процессе обработки деталей в качестве прибора применяется измеритель шума и вибрации ВШВ-003-М2. Произведена разработка методики по определению показателя катастрофического износа режущего инструмента по показателю колебательности с использованием автокорреляционной функции и амплитудно-частотной характеристики динамической системы. Произведены замеры вибрационных показаний партии деталей в формате wave-файла, посредством обработки показаний получен массив данных – показателей колебательности, позволяющих оценить процесс развития износа резца в ходе выполнения механической обработки. Обеспечение контроля катастрофического износа режущего инструмента необходимо для своевременной замены режущих пластин.

Пономарев А.И., Игнатьев А.А. «Оценка стойкости режущего инструмента на основании показателя колебательности динамической системы станка при точении» Инженерный вестник Дона, № 4, с. 208-224 (2023)

Объектом исследования выступает метод оценки стойкости режущего инструмента оценивающего рациональность периодичности смены режущего инструмента при точении на основании показателя колебательности. Для фомирования сигнала для анализа происходит регистрация виброакустических колебаний в процессе обработки деталей прибором для измерения шума и вибрации ВШВ-003-М2. Для проверки передаточной функции использованной в методике произведено построение модели динамической системы токарного станка. Для оценки стойкости по показателю колебательности используется построение автокорреляционной функции и амплитудно-частотной характеристики динамической системы. Произведены серии испытаний для оценки стойкости инструмента по рекомендуемым режимам резания, и скорректированные по полученным результатам итоги. Запись файлов для анализа произведена в формате wave-файла. Анализ полученных результатов позволил внести рекомендации по периодичности смене инструмента для лучшего контроля нормирования инструмента и труда. Знание стойкости режущего инструмента необходимо для своевременной замены режущих пластин и контроля над потерями в производстве.

Бунина Н.А., Соловьев И.В., Войнаш С.А., Соколова В.А., Ореховская А.А., Карнаухов А.И., Бояршинов И.А. «Акустическая эмиссия при релаксации изделий из титанового сплава» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 6, с. 224-233 (2022)

Проведены испытания на растяжение образцов из титанового сплава ВТ 16 при одновременном измерении параметров акустической эмиссии. Проведены измерения акустического излучения при сжатии и релаксации тарельчатых пружин из титанового сплава ВТ 16. Определён акустический образ сплава в исходном и закалённом состоянии. Выявлены значимые параметры метода акустической эмиссии для анализа эволюции структуры сплава ВТ 16 при его деформации и релаксации. Показана принципиальная возможность диагностики качества и релаксационной стойкости тарельчатых пружин по параметрам метода акустической эмиссии (АЭ) при их деформации сжатием и выдержке под нагрузкой в диапазоне рабочего хода изделия. Как известно, релаксация материала обусловлена перестройкой структуры материала под воздействием различных внутренних и внешних факторов. К внутренним факторам относятся: внутренние напряжения, возникшие при изготовлении изделия, изменение структуры или фазового состава с течением времени или при термической обработке изделия. К внешним факторам относятся: температура, силовое воздействие на изделие, окружающая среда и многие другие факторы. Для работы изделия, в частности тарельчатых пружин, в конкретных условиях эксплуатации подбирают соответствующий сплав. Для пружин материал должен работать в области упругости, причём эта область должна перекрывать существенный диапазон приложенных напряжений. При этом материал должен сохранять свои свойства в течение длительного времени при воздействии существенных нагрузок различного типа. Для выполнения этих условий необходимо строго выполнять все требования технологического процесса, как на стадии получения исходного материала, так и на стадии изготовления изделия из него. Нарушение технологии приводит к изменению структуры материала и потере свойств, заложенных в материал.

Исаев А.Г. «Процессы возбуждения вибраций и шумообразования при абразивной обработке сварных швов рамных конструкций, представляющих собой круглые стержни» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 8, с. 243-247 (2022)

Представлены результаты теоретических исследований процессов возбуждения вибраций и шумообразования при абразивной обработке сварных швов рамных конструкций представляющих собой круглые стержни сплошного и полого профиля. Обработка сварных соединений рамных конструкций является обязательным этапом выполнения таких работ, а абразивная обработка сварных швов является наиболее популярной операцией. Однако процесс обработки сварных соединений в рабочей зоне оператора сопровождается повышенным шумообразованием и запыленностью, при обработки в закрытом пространстве. В работе получены выражения уровней звукового давления для абразивной обработки сварных швов элементов рамных конструкций, представляющих собой круглые стержни сплошного и полого профиля. Представлены дифференциальное уравнения колебаний для различных условий закрепления сплошного и полого стержня. Полученные результаты позволяют подтвердить правомерность теоретического подхода к описанию закономерностей процесса шумообразования процесса обработки сварных швов рамных конструкций.

Рыжов С.П. «Исследование частотно-зависимых коэффициентов потерь виброакустической подсистемы "обрабатываемое зубчатое колесо–оправка зубодолбежных станков"» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 8, с. 276-279 (2022)

Приведены экспериментальные данные коэффициентов потерь колебательной энергии виброакустической подсистемы «оправка–обрабатываемое зубчатое колесо» зубодолбежных станков. Изгибная жесткость данного узла значительно меньше, чем у корпусных и базовых деталей. Это обстоятельство позволяет сделать допущение, что именно эти источники относятся к наиболее интенсивным с точки зрения интенсивности звукового излучения. Кроме этого они расположены в непосредственной близости от оператора станка. Достоверные данные численных значений коэффициентов потерь колебательной энергии существенно уточняют расчеты уровней шума и вибрации на стадии проектирования, что в свою очередь, дает возможность обосновать рациональный вариант системы шумозащиты.

Логунов А.В., Береснев А.Л. «Исследования акустических сигналов, излучаемых автомобильным двигателем внутреннего сгорания» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 6, с. 212-222 (2022)

Работа посвящена проблеме диагностирования автомобильных двигателей внутреннего сгорания. Проблема контроля состояния двигателей внутреннего сгорания сейчас наиболее актуально из-за увеличения числа автомобилей и ужесточения экологических требований. В работе рассмотрены последствия работы неисправного двигателя внутреннего сгорания. Целью работы является разработка такого метода, который способен помочь наиболее точно и быстро обнаружить неисправность. С появлением современных технологий давно известный метод оценки состояния двигателей внутреннего сгорания по звуку может стать самым передовым, поскольку исключается человеческий фактор, для обработки сигнала применяется вычислительная техника анализ звукового спектра, в которой осуществляется с помощью искусственных нейронных сетей. Применение искусственных нейронных сетей для анализа звукового спектра нашло применение в распознавание речи и для диагностики заболеваний дыхательной системы. В статье рассмотрены механизмы, которые способны генерировать звуковые сигналы во время работы двигателя внутреннего сгорания, некоторые из них фазированы т.е. привязаны к рабочим тактам, некоторые не фазированы. Предложенный метод диагностики позволяет выделить «полезные» звуки из общего числа шумов двигателя, после сравнительного анализа указать на узел звук, которого отличается от эталонного, исправного. Научная новизна состоит в том, что процесс диагностики становится автоматизированным, все звуки, снятые датчиками, обрабатывается в ЭВМ или специальном сканере, на дисплей выводится информация о состоянии тех или иных узлов, в отличие от традиционных методов, где диагностика осуществляется визуально или на слух. Таким образом повышается точность диагностики и снижается общая трудоемкость за счет исключения частичной или полной разборки двигателя.

Гежа Д.В., Мелконян А.Л., Николаев Д.А. «Оценка влияния на параметры вибрации валопровода силы упора вращающегося гребного винта» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 2-2, с. 53-58 (2022)

Для получения математической модели поставленной задачи использован разработанный авторами метод коррекции инерционно-жесткостных характеристик модели и внешней нагрузки. При реализации метода учет влияния дополнительных факторов, усложняющих картину вибрации (учет вращения винта и квазистатической силы его упора), осуществляется при расчете параметров вибрации квазиодномерной модели автоматически. Для созданной математической модели разработан алгоритм расчета параметров вибрации (на основе дискретного варианта метода парциальных откликов). Выведены формулы для парциальных откликов и парциальных параметров, необходимые при реализации предложенного алгоритма. Разработана соответствующая программа расчета параметров вибрации (амплитудные значения смещений, внутренних усилий и опорных реакций). Выполнена серия расчетов, позволивших оценить влияние вращения винта и силы его упора на параметры вибрации и собственные частоты валопровода реального объекта. Ключевые слова: квазиодномерная модель, инерционно-жесткостные характеристики, парциальные отклики, параметры вибрации, вращение винта.

Владецкая Е.А., Братан С.М., Харченко А.О., Хекерт Е.В. «Динамика вибрационных воздействий на шлифовальный станок в условиях плавучей мастерской с учетом морского волнения» Морские интеллектуальные технологии, 3, № 3-1, с. 84-93 (2022)

Приведены результаты анализа и теоретических исследований динамики вибрационных воздействий на шлифовальный станок с учетом изменяющихся внешних факторов в условиях плавучей мастерской. Для обеспечения заданных параметров качества поверхностей при шлифовании на оборудовании плавучей мастерской на основе полученных динамических моделей и оценок разработана автоматическая система стабилизации параметров технологической системы с учетом воздействий внешней среды, в частности, волнений водной поверхности. Для процесса шлифования на основе принципа Даламбера–Лагранжа построено математическое описание, характеризующее динамику перемещений центров масс инструмента и заготовки с учетом изменения фактической глубины резания, в виде системы дифференциальных уравнений. Для моделирования процесса экспериментально определены коэффициенты жесткости и демпфирования. Для оценки фактической глубины резания разработана расширенная модель объекта с построением формирующего фильтра – динамического звена, моделирующего динамику вибрационных воздействий на станок от внешней среды через основание плавучей мастерской. Полученные векторно-матричные уравнения представляют стандартную форму описания динамической системы в терминах теории пространства состояний, что позволяет её использовать для исследования характеристик и поведения процесса, а также для синтеза систем управления этим процессом. Примеры численных характеристик работы фильтра и их анализ показывают, что через 0,4 секунды наблюдатель переходит в установившийся режим с готовностью к практическому использованию. Построенный формирующий фильтр характеризует динамику отклонений шлифовального круга и обрабатываемой заготовки при внешних воздействиях, что позволит существенно повысить качество изготовления деталей в условиях плавучей мастерской. Ключевые слова: плавучая мастерская, шлифовальный станок, динамическая система, вибрационные воздействия, внешние возмущения, морское волнение, автоматическая система стабилизации параметров, расширенная модель объекта, векторно-матричные уравнения, наблюдатель, формирующий фильтр, характеристики работы фильтра.

Минасян М.А., Минасян А.М. «Методика определения жесткости, коэффициентов демпфирования и поглощения нетрадиционных виброизоляторов MAMSAR на основе экспериментальных статических нагрузочных характеристик» Морские интеллектуальные технологии, 4, № 4-2, с. 72-79 (2022)

Объектом исследования являются запатентованные канатные, пружинно-канатные и канатно-резиновые виброизоляторы MAMSAR. Выбор материала упругого элемента виброизолятора является сложной операцией, поскольку учет его характерных свойств и особенностей необходимо сопоставить с требованиями, предъявляемыми к конкретной виброзащитной системе. По структуре стальной канат является одним из наиболее подходящих материалов, используемых в качестве упругих элементов виброизоляторов. Для улучшения упруго-демпфирующих свойств в виброизоляторах MAMSAR конструктивно объединены канат с пружиной или канат с резиной. Целью работы является разработка методики определения основных характеристик оригинальных виброизоляторов MAMSAR на основе экспериментальных статических нагрузочных характеристик по осям X, Y, Z. Результаты работы: 1. Канатные составляющие у пружинно-канатных виброизоляторов, помимо демпфирования, служат также поддерживающими элементами. 2. Полученные характеристики виброизоляторов MAMSAR обеспечивают возможность их применения для различных объектов техники. Ключевые слова: жесткость, коэффициент демпфирования и поглощения виброизоляторов, нагрузочные характеристики виброизоляторов.

Кузьменко А.П., Тан М.М., Киричек А.В., Соловьев Д.Л., Баринов С.В. «Опытное подтверждение интерференционного механизма ударно-волнового деформационного структурирования материалов» Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии, 10, № 2, с. 98-120 (2020)

Цель исследования. В условиях интенсивного пластического импульсно-периодического деформирования образцов стали 45 в форме параллелепипеда с кратными размерами установить возможность упрочнения за счет интерференции волн нагрузки и разгрузки. Методы. Из образцов стали 45 в форме параллелепипеда с кратно задаваемыми размерами после пластического деформирования методом статико-импульсного деформирования (СИД) были изготовлены шлифы с ориентацией вдоль, перпендикулярно и под углом 45° относительно направления ударного воздействия. С использованием конфокальной и сканирующей электронной микроскопии, включая дифракцию обратно-рассеянных электронов, рентгеновскую дифрактометрию, проведен комплексный анализ возникающего в условиях пластического деформирования таких образцов структурирования на макро-, микро-, мезо- и наноуровнях. Результаты. Показано, что формирование полосовых дислокационных структур с размерами ∼25 мкм (пространственный параметр самоорганизации) под действием ударно-волнового модуляционного механизма происходит только при кратности поперечных размеров образцов расстояниям такого переноса за время распространения поперечного и продольного звуков в стали, существенно превышающее время релаксации дислокаций. С учетом значения верхней частоты возбуждаемых при СИД пластических волн f∼30 кГц волны нагрузки и разгрузки, обладая когерентностью, при интерференции создают стоячие волны с размерами, которые кратны поперечным размерам образцов. Управляющими параметрами для самоорганизованного образования полосовых дислокационных структур выступают скорости распространения пластических и ударных волн, а также связанных с ними скорости переноса дислокаций. Заключение. По результатам проведенного многоуровневого (на макро-, микро-, мезо- и наноуровнях) структурного анализа предложен интерференционный механизм ударно-волнового деформационного упрочнения металлических материалов. Установлено, что в образцах, подвергнутых СИД, в условиях кратности их размеров возбуждаемым при интерференции волн нагрузки и разгрузки стоячих волн происходит их самоорганизованное дислокационное структурирование с образованием периодической полосовой структуры.

Азин А.В., Богданов Е.П., Рикконен С.В. «Моделирование передачи акустической энергии через многослойную систему для изменения реологических свойств углеводородов» Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 333, № 3, с. 186-196 (2023)

Актуальность исследования обусловлена необходимостью определения уровня акустической энергии ультразвукового излучения, проходящего через многослойную конструкцию. Знание уровня акустической энергии актуально для проектирования ультразвуковых установок по изменению реологических свойств углеводородных топлив при эксплуатации энергетических объектов в условиях Арктики и Антарктики. Цель состоит в разработке математической модели распространения ультразвукового излучения в многослойной системе с определением энергии в каждом слое при учете конструкции ультразвукового излучателя резонансного типа. Объекты: ультразвуковой излучатель резонансного типа, многослойная система, физическая модель системы «ультразвуковой излучатель–многослойная система». Методы: математическое моделирование распространения ультразвукового излучения в многослойной системе, учитывающее влияние: конструкции ультразвукового излучателя резонансного типа, его режима работы, количество слоев и механические свойства материалов многослойной системы; экспериментальные исследования на основе физической модели системы «ультразвуковой излучатель – многослойная система»; верификация математической модели на основе полученных экспериментальных данных. Результаты. Разработанная математическая модель позволяет определить энергию и частотные характеристики акустического излучения в каждом слое многослойной системы. Знание уровня акустической энергии при дальнейших исследованиях позволит определить изменения реологических свойств среды, в том числе и от нагрева. Проведены экспериментальные исследования работы ультразвукового излучателя резонансного типа при нагрузке в виде одного слоя полиметилметакрилата, двух слоев полиметилметакрилата и трех слоев полиметилметакрилата. Расчетные данные согласуются с экспериментами, погрешность не превышает 15%. Выводы. Разработанная математическая модель позволяет спроектировать конструкцию ультразвукового излучателя резонансного типа и подобрать по мощности и диапазону частот необходимый источник питания для лабораторных исследований углеводородного сырья.

Семенова В.Ю., Альбаев Д.А. «Численное определение нелинейных сил второго порядка, возникающих при взаимодействии отдельных видов качки судна на регулярном волнении» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 2-2, с. 125-132 (2022)

Рассматривается определение нелинейных сил второго порядка, обусловленных взаимодействием различных видов колебаний на основании применения трехмерной потенциальной теории. Для их определения необходимо вычисление потенциалов второго порядка малости. Представленное решение в отечественной практике является новым. Решение задачи осуществляется на основании методов малого параметра и интегральных уравнений с учетом нелинейного граничного условия на свободной поверхностью жидкости. В работе расчет интегралов по свободной поверхности проводится напрямую за счет их сходимости на бесконечном удалении от судна. Нелинейные силы и моменты определяются в работе с использованием различных функций Грина: для бесконечно-глубокой жидкости и жидкости ограниченной глубины, когда H→∞. Полученные результаты практически полностью согласуются между собой. Приводятся результаты расчетов нелинейных сил и моментов для разных судов. Расчеты представлены в сравнении с расчетами по двумерной теории, выполненными также для случая бесконечно глубокой жидкости и жидкости ограниченной глубины при больших значениях отношения глубины к осадке H/T. Показано хорошее согласование результатов между собой в большинстве случаев. Показана возможность расчета нелинейных сил, возникающих при взаимодействии отдельных видов качки на произвольных курсовых углах. Ключевые слова: метод интегральных уравнений, трехмерная потенциальная теория, потенциал второго порядка, функция Грина, нелинейные силы, взаимодействие колебаний, численные методы.

Фам Х.Х. «Динамический гаситель вибрационного автоматического загрузочного устройства с раздельным возбуждением колебаний» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 3, с. 532-537 (2022)

Статья посвящена исследованию и расчету динамического гасителя вибрационного автоматического загрузочного устройства с раздельным возбуждением колебаний.

Поляков П.А. «Влияние конструкции прижимающих механизмов тормоза дисково-колодочного типа на колебания, возникающее в контакте фрикционного узла» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 5, с. 408-420 (2022)

Приводится анализ динамических процессов, происходящих в дисковоколодочных тормозах с различной конструкцией прижимающих механизмов: с передаточным механизмом и непосредственного действия. В качестве критериев влияния выступают жесткость и диссипативные коэффициенты элементов прижимающего механизма. Были определены уравнения колебаний тормозных колодок при торможении. Параметры влияния разделялись по принципу влияния на собственные затухающие и на вынужденные колебания для различных конструкций тормозных механизмов. Определены критерии влияния на коэффициент нарастания колебаний, и тем самым определение величины амплитуды отскока тормозной колодки от рабочих поверхностей тормозного диска. Сформулированы принципы возникающей нестабильности тормозного момента в процессе торможения, что оказывает влияние на снижение эксплуатационных характеристик тормозного механизма в целом.

Шамшура С.А. «Система виброакустической безопасности стенда виброударного упрочнения лонжеронов вертолетов» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 5, с. 448-452 (2022)

Для рассматриваемого в работе оборудования характерно то, что для всех типов длина намного больше ширины и высоты. Это обстоятельство позволяет разработать систему шумозащиты с максимально возможной унификацией и ограничить поверхности элементов ограждения плоскостями и полуцилиндрическими конструкциями. Для достижения требуемой звукоизолирующей способности варьирование размерами элементов ограждения крайне ограничено. Поэтому обеспечение требуемой акустической эффективности достигается подбором толщин элементов стенок, количеством слоев, т.е. применением ”сэндвич” панелей. Поверхности элементов ограждения облицовываются вибродемпфирующими и звукопоглощающими материалами.

Коршунов В.А., Манухин В.А., Родионов А.А. «Применение и сравнение различных методов вычисления предельных изгибающих моментов корпуса судна» Морские интеллектуальные технологии, 4, № 4-2, с. 27-35 (2022)

Статья посвящена сравнению трех методов вычисления предельных изгибающих моментов корпусов судов: классического метода Ю.А. Шиманского; пошагово-итерационного метода согласно Общим правилам МАКО и метода конечных элементов (МКЭ). Расчеты выполнены для стального понтона упрощенной формы и конструкции при действии постоянного прогибающего момента в продольной вертикальной плоскости понтона. Величины предельного изгибающего момента, являющегося характеристикой общей несущей способности при прогибе и перегибе корпуса судна, используются в критерии предельной прочности и нормируются. Поэтому сравнение методов расчета и получаемых величин предельных моментов между собой весьма актуально. В статье для расчетов использованы, с одной стороны – расчетная процедура пошаговоитерационного метода, реализованная в СПбГМТУ в виде программного приложения Ultimate Strength (VB) для РМРС, а с другой – конечно-элементное моделирование в ANSYS. Показано, что все три метода приводят к близким результатам. Однако наименьшие значения предельного момента получаются в случае использования МКЭ. Проанализированы варианты конечно-элементной модели (КЭМ) с идентичной сеткой, приводящие к различным по виду предельным состояниям модели и соответствующим им значениям предельного момента. Ключевые слова: предельный изгибающий момент, фибровая текучесть, редуцированная жесткость, пошагово-итерационный метод, кривизна оси, конечно-элементная модель.

Семенова В.Ю., Альбаев Д.А. «Определение амплитуд вторых гармоник нелинейной качки судна на регулярном волнении» Морские интеллектуальные технологии, 4, № 4-2, с. 36-44 (2022)

Рассматривается определение суммарных нелинейных сил и соответствующих амплитуд второго порядка различных видов качки на основании применения трехмерной потенциальной теории. Проведена оценка влияния отдельных составляющих нелинейных сил в суммарном силовом воздействии на судно. Выполнено сравнение расчетов амплитудно-частотных характеристик второго порядка с расчетами по различным двумерным методам. Показано хорошее согласование результатов между собой в большинстве случаев. Показано, что влияние нелинейных сил приводит к появлению супергармонических резонансных режимов вертикальной, бортовой и килевой качки, имеющих место в зоне частот в два раза меньших соответствующих собственных частот. Приведены результаты расчетов амплитуд вторых гармоник на различных курсовых углах. Показано, что наибольшее влияние нелинейные факторы имеют место при расположении судна лагом. Приведены результаты расчетов амплитудно-частотных характеристик поперечных видов качки с учетом нелинейных факторов. Показано их значительное влияние в зоне низких частот.