В статье предлагается математическая модель, отражающая качественно и количественно все главные свойства качающегося на волнении неостойчивого судна. Показано, что качка неостойчивого судна качественно отличается от качки судна с положительной начальной метацентрической высотой. С помощью аналитического метода исследования выбранного уравнения бортовой качки аварийного судна выявляются характерные режимы колебаний: в зависимости от частоты и интенсивности набегающего волнения, неостойчивое судно совершает либо малые колебания вокруг устойчивого положения равновесия, либо большие колебания вокруг неустойчивого положения равновесия; при переходе от малых колебаний к большим судно может попадать в режим хаотической бортовой качки. Также определено, что при плавании на волнении неостойчивое судно может испытывать резонансную качку в широком диапазоне частот. При совпадении частоты набегающих волн и частоты собственных бортовых колебаний судна возбуждается основной резонанс; в случае двукратного превышения частотой возмущения частоты собственных колебаний проявляется либо субгармонический резонанс 2-го рода, либо параметрический резонанс; при частоте волнения, в три раза большей собственной частоты бортовой качки, может развиваться субгармонический резонанс 3-го рода. Предлагаются аналитические соотношения для определения максимальных бортовых наклонений судна с отрицательной начальной остойчивостью при качке в всех указанных резонансных режимах, а также условия их возбуждения.
Ключевые слова: неостойчивое судно, бортовая качка на волнении, основной резонанс, параметрический резонанс, субгармонические резонансы, хаотические колебания.
УДК 629.12.073
Об авторе:
Живица Сергей Григорьевич - канд. техн. наук, ФГУП «Крыловский государственный научный центр», Санкт-Петербург, e-mail: 9_otd@ksrc.ru
Страницы: 28-34
Список литературы
1. Ананьев Д.М. Некоторые задачи устойчивости бортовой качки, Материалы по обмену опытом. Совершенствование ходовых, мореходных и маневренных качеств судов, 1991, вып. 495, Л., Судостроение, стр. 29 - 38.
2. Wang Y.G. Melnikov Analysis of a Ship's Stability with Water-on-Deck, Journal of Marine Science and Technology, vol. 18, no. 1, 2010, стр.106 -111.
3. Бондарь Н. Г. Нелинейные стационарные колебания. Киев, Наукова Думка, 1974, 211 стр.
Ссылка для цитирования: Живица С.Г. Необычные режимы бортовой качки неостойчивого судна на волнении // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. - 2018. - №52/53. - С. 28-34.
