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

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.

Титова Ю.Ф., Яковлев С.Н., Подкользина Л.В., Бабанин Н.В. «Экспериментальное определение частоты свободных колебаний полиуретановых виброизоляторов, применяемых в судостроении» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 2-2, с. 100-105 (2022)

Приведено обоснование целесообразности замены резины на полиуретановые эластомеры при изготовлении виброизоляторов. Показано, что современные полиуретановые эластомеры имеют ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с традиционным эластомером – резиной. В статье представлено решение дифференциального уравнения движения колебательной системы для двух случаев: первый – когда силы сопротивления отсутствуют и второй – когда свободные колебания происходят с затуханием под действием внутреннего трения в эластомерном материале. Указано, что с точки зрения лучшего гашения свободных колебаний, увеличение гистерезисных потерь в виброизоляционном материале играет положительную роль. В работе приведено подробное описание специального стенда для измерения упруго-диссипативных свойств виброизоляторов по трем направлениям. Стенд позволяет определить основные регламентируемые ГОСТ 27242-87 характеристики: статическую жесткость, демпфирование и минимальную внутреннюю собственную частоту. Проведенные экспериментальные исследования показали перспективность применения нового для отечественного машиностроения эластомерного материала. Ключевые слова: частота свободных колебаний, полиуретановый виброизолятор, логарифмический декремент затухания, гистерезис, коэффициент демпфирования

Ермолаев Э.В., Махов В.И. «Малогабаритная гидроакустическая антенна подводного аппарата» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 2-2, с. 111-114 (2022)

Предлагается малогабаритная гидроакустическая антенна, предназначенная для использования на подводном аппарате. Антенна выполнена в виде концентрической трёхкольцевой дискретной антенны, при этом площадь, занимаемая ею на подводном аппарате, меньше, чем в случае применения линейной антенны, кроме того, характеристика направленности (ХН) её близка к осесимметричной, что важно в ряде практических применений. Целью работы был расчёт ХН по известным выражениям при различных амплитудных распределениях (равномерное, треугольное, Хэмминга, Блэкмана) возбуждения элементов, расположенных на кольцах антенны, и выбор оптимального варианта. В качестве элементов антенны применены трёхсекционные стержневые преобразователи асимметричной, обеспечивающей широкополосность преобразователя, конструкции. Расчёт ХН выполнен для средней частоты широкого диапазона частот, приведены графики рассчитанных ХН при заданных распределениях. Известны результаты работы, где показано, что при большом количестве колец (10 колец, 320 элементов в антенне) уменьшение амплитуды возбуждения колец от центрального к периферийному кольцу приводит к тому, что основной лепесток ХН несколько расширяется и уменьшаются боковые лепестки. В данной работе показано, что при малом числе колец (3 кольца) такой эффект не наблюдается, и этот результат объясняется с применением теоремы смещения. Оптимальным из рассмотренных амплитудных распределений для данной трёхкольцевой концентрической антенны является равномерное амплитудное распределение, при котором антенна имеет наиболее узкий лепесток ХН и меньший уровень боковых лепестков. Ключевые слова: гидроакустическая антенна, концентрическая трёхкольцевая антенна, характеристика направленности, боковые лепестки, ширина основного лепестка, амплитудное распределение.

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.