Оценка безопасности судна, качающегося под действием нерегулярных ветра и волн
Авторы: Р.В. Борисов, М.А. Кутейников, A.А. Лузянин, B.Р. Самойлов
Аннотация
В действующем критерии погоды характеры качки и ветра, в основном, детерминированные. Критерий или удовлетворяется, или не удовлетворяется. Он не учитывает возможные отличия в конструкциях судов и особенности конкретного района плавания с конкретными ветро-волновыми условиями. Его трудно корректировать даже с использованием экспериментальных результатов. Поэтому определение уровня безопасности при использовании критерия затруднено.
В настоящей статье рассматривается совместное действие ветра и волн с учетом их нерегулярности. При этом используются спектры фактического ветра и волн, а средняя скорость ветра является связующим звеном между спектрами.
Движение судна моделируется с помощью уравнения качки, в общей постановке нелинейного как по демпфированию, так и по восстанавливающим силам. В процессе исследования показана возможность значительного упрощения его решения.
Спектр качки определяется с помощью упрощенной линеаризации нелинейного демпфирования и диаграммы статической остойчивости.
Оценка вероятности опрокидывания может быть осуществлена с использованием аналитических формул на основе предположения гауссова распределения для бортовой качки и распределения Пуассона для возникновения опрокидывания. Предлагаемый стохастический подход позволяет, в принципе, производить оценку безопасности конкретного судна. Учет различий в конструкции может быть выполнен на основе, например, вероятности опрокидывания или превышения некоторого критического угла наклона.
Список литературы
1. Луговский В.В. Теоретические основы нормирования 4 остойчивости морских судов Ленинград. «Судостроение», 1971.
2. Благовещенский С.Н. Национальные требования к остойчивости неповрежденных судов. — В сб.: Теоретические и практические вопросы остойчивости и непотопляемости. М.-Л., «Транспорт», 1965 (Регистр СССР). 5
3. Севастьянов Н.Б. Основные вопросы нормирования остойчивости промысловых судов. — В сб.: Теоретические и практические вопросы остойчивости и непотопляемости. М.-Л., «Транспорт», 1965 (Регистр СССР).
4. Francescutto A., Serra A., Scarpa S. "A Critical Analysis of Weather Criterion for Intact Stability of Large Passenger Vessels", Proc. 20th Int. Conf. OMAE.01, Rio de Janeiro, 3-8 June 2001. Davenport A. G. Spectrum of Horizontal Gustiness near the Ground in Strong Winds., Journal of the Royal Meteorological Society, Vol. 87, April 1961, pp. 194-211.
5. Vassalos D., Jasionowski A., Cichowicz J. Weather Criterion. Questions and Answers. Proc. STAB2003, Madrid, 2003, pp. 695705.
Об авторах
Рудольф Васильевич Борисов - д.т.н., профессор, ФГБОУ ВО "Санкт-Петербургский Государственный морской технический университет", 190121, Санкт-Петербург, ул. Лоцманская, 3
rvborisov@mail.ru
Михаил Анатольевич Кутейников - д.т.н., ФАУ "Российский Морской Регистр Судоходства", 191186, Санкт-Петербург, Дворцовая набережная, 8
kuteynikov.ma@rs-class.org
Александр Альфредович Лузянин - к.т.н., доцент, ФГБОУ ВО "Санкт-Петербургский Государственный морской технический университет", 190121, Санкт-Петербург, ул. Лоцманская, 3
Владимир Русланович Самойлов - ФАУ "Российский Морской Регистр Судоходства", 191186, Санкт-Петербург, Дворцовая набережная, 8
samoylov.vr@rs-class.org
Ссылка для цитирования: Р.В. Борисов, М.А. Кутейников, А.А. Лузянин, В.Р. Самойлов. Оценка безопасности судна, качающегося под действием нерегулярного ветра и волн// Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. - 2016. - № 44/45. - С. 56-60.
* * *
УДК: 629.12.001.11
Выпуск №: 44/45 (2016)
Страницы: 56-60
Ключевые слова: нормирование остойчивости, качка, нерегулярное волнение, безопасность мореплавания, ветровые и волновые нагрузки, вероятностные и детерминистические методы расчета.
