Крахмалёва О.А., Мелконян А.Л. «Вариант расчета параметров свободных колебаний квазиодномерной конечно-элементной конструкции» Морские интеллектуальные технологии, № 2-1, с. 13-19 (2026)

Представлен вариант расчета параметров свободных колебаний конструкций, допускающих моделирование квазиодномерными конечно-элементными моделями. Инженерная практика показывает, что у реальных конструкций свободные колебания оказываются моногармоническими и происходят только по первой форме колебаний. Основная идея подхода состоит в том, чтобы вместо процесса свободных колебаний рассматривать процесс вынужденных установившихся колебаний квазиодномерной конечно-элементной модели. При этом, во-первых, амплитуда вынужденных установившихся колебаний в точке приложения начальных условий должна быть равна амплитуде свободных колебаний, индуцированной заданием начальных условий, и, во-вторых, частота вынужденных колебаний должна совпадать с частотой свободных колебаний. В работе предложен алгоритм, позволяющий найти соответствующую внешнюю нагрузку и коэффициент внутреннего сопротивления. Для проверки допущений, принятых в подходе, была создана экспериментальная установка, на которой была проведена серия экспериментов. Результаты экспериментов подтвердили справедливость сделанных допущений, а также позволили определить область линейности задачи. На заключительной стадии работы по программе, разработанной на кафедре ранее для расчета вынужденных установившихся колебаний, был выполнен ряд расчетов параметров установившихся колебаний конечноэлементной модели, для которой выполнялся эксперимент. Результаты расчета достаточно хорошо совпали с результатами экспериментов. Совпадение распределения вдоль нейтральной оси модели амплитуд свободных и вынужденных колебаний, происходящих с одинаковыми частотами, позволяет полагать совпадающими и распределения внутренних усилий, а также величин опорных реакций. Таким образом, поставленная задача оказывается решенной.

Себин А.С., Двойченко Ю.А., Куркин А.А. «Обоснование параметров эксперимента по разрушению ледяного покрова круговой гидростатической нагрузкой» Морские интеллектуальные технологии, № 2-1, с. 20-27 (2026)

Физическое моделирование процессов разрушения льда ледокольными платформами на воздушной подушке сопряжено с проявлением масштабного эффекта: согласно условиям подобия, требуемый напор в воздушной подушке превышает толщину модельного льда, что неизбежно приводит к прорыву воздуха и срыву испытаний. Альтернативой выступает моделирование, при котором нагрузка создается наливом воды. Для изучения процесса разрушения льда изолированно от влияния формы контура приложения нагрузки используется эталонная круговая область. Цель работы – обоснование параметров эксперимента на базе выявления закономерностей квазистатического осесимметричного изгиба ледяного покрова. Исследование опирается на аналитические решения теории изгиба упругих пластин на основании винклеровского типа с применением методов теории подобия. Получено инвариантное уравнение, связывающее скорость деформации со скоростью номинального подъема уровня жидкости в жесткой обечайке. Доказан автомодельный характер кинематического отклика системы. Выделены характерные режимы деформирования льда в зависимости от относительного размера области нагружения: режим квазиточечного воздействия, режим кинематического опережения (обусловленный трансляцией усилий от периферийных масс жидкости) и режим синхронного безизгибного погружения. Для обеспечения сопоставимости результатов испытаний при варьировании площади нагружения получены расчетные зависимости, связывающие требуемый объемный расход с целевой скоростью прогиба. Результаты исследования формируют теоретическую базу для проектирования экспериментальной установки и настройки параметров ее работы. Ключевые слова: ледяной покров, разрушение льда, ледокольная платформа на воздушной подушке, ледовый опытовый бассейн, физическое моделирование, масштабный эффект, теория подобия, деформирование льда, распределенная нагрузка.

Семенова В.Ю., Альбаев Д.А. «Исследование влияния мелководья на нелинейные сил второго порядка, обусловленные разностью частот, возникающие при поперечных видах качки судов на бихроматическом волнении» Морские интеллектуальные технологии, № 2-1, с. 28-37 (2026)

роводится исследование влияния жидкости ограниченной глубины на значения нелинейных сил второго порядка, обусловленных разностью частот и возникающих при изолированных поперечно-горизонтальных, вертикальных и бортовых колебаний судна. Определение данных сил проводится на основании метода, разработанного авторами ранее на основании трехмерной потенциальной теории, методов малого параметра и интегральных уравнений и распространенного на случай жидкости ограниченной глубины. Выполнена апробация метода, а именно проверено выполнение условий, характерных для данных сил. Приводятся результаты расчетов нелинейных сил, для различных типов судов и различных комбинаций частот для разных значений относительной глубины. Показано значительное увеличение нелинейных сил при сочетании частот ω₁, равной 1.0 с^–1 и изменении ω₂ от 0.1 до 1.0 с^–1 . Проведено исследование влияния изменения относительной глубины на нелинейные силы и моменты, обусловленные разностью частот. В работе приводятся расчеты различных нелинейных сил и моментов, возникающих при поперечно-горизонтальной, вертикальной и бортовой качке различных судов при разных сочетаниях H/T и частот волнения ω₁ и ω₂. Показано значительное увеличение нелинейных сил при уменьшении относительной глубины для различных сочетаний частот бихроматического волнения. Проведено исследование влияния курсовых углов на значения нелинейных сил, обусловленных разностью частот. Показано, что наибольшие значения нелинейные силы принимают при равенстве курсовых углов β₁/β₂ 90°. Выполнено сопоставление значений нелинейных сил, обусловленных суммой и разностью частот при различных значениях относительных глубин. Ключевые слова: нелинейные силы, разность частот, метод малого параметра, функция Грина, трехмерная потенциальная теория, мелководье, ограниченная глубина, бихроматическое волнение