rmrsНаучно-технический сборник Российского морского регистра судоходстваResearch Bulletin by Russian Maritime Register of Shipping2223-7097Российский морской регистр судоходстваrmrs-96Research ArticleМОРЕХОДНЫЕ КАЧЕСТВА СУДОВSEAWORTHINESSОпределение нелинейных дифракционных сил второго порядка, действующих на накрененные шпангоутные контураCalculation of second-order non-linear diffraction forces acting on heeled frame sectionsСеменоваВ. Ю.SemenovaV. Yu.

д-р техн. наук, профессор

190008 Санкт-Петербург, Лоцманская ул., 3

DSc, Professor

190008 St. Petersburg, Lotsmanskaya ul., 3

sem_viktoria@mail.ruДинцерА. И.DintserA. I.

инженер-конструктор 3 кат.; аспирант

198096 Санкт-Петербург, Корабельная ул., 6, корп. 2, лит. А

190008 Санкт-Петербург, Лоцманская ул., 3

3 cat. Design Engineer; postgraduate student

198096 St. Petersburg, Korabelnaya ul., 6, korp. 2, lit. A

190008 St. Petersburg, Lotsmanskaya ul., 3

cassraps19@gmail.comФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный морской технический университет»РоссияSt. Petersburg State Marine Technical UniversityRussian FederationАО «Северное ПКБ»; ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный морской технический университет»РоссияSevernoye Design Bureau JSC; St. Petersburg State Marine Technical UniversityRussian Federation2024290120250775161Copyright © Семенова В.Ю., Динцер А.И., 20252025Семенова В.Ю., Динцер А.И.Semenova V.Y., Dintser A.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sbornik.rs-class.org/jour/article/view/96

Представлены результаты расчетов нелинейных дифракционных сил и моментов второго порядка, действующих на накрененные шпангоутные контура, на основании применения двухмерной потенциальной теории. Для определения указанных сил используется классический и модифицированный методы интегральных уравнений для жидкости ограниченной глубины. Проводится исследование влияния относительной глубины водоема h/T, сопоставляются результаты расчетов, полученных классическим и модифицированным методом. Также исследовано влияние изменения угла крена на нелинейные силы при постоянной величине относительной глубины h/T. Показано увеличение значений нелинейных сил при увеличении угла крена и уменьшении величины h/T.

The results of calculations of non-linear diffraction forces and moments of the second-order acting on heeled frame sections, on the basis of application of two-dimensional potential theory are presented. The classical and modified methods of integral equations for shallow water are used to determine these forces. А study of shallow waters h/T influence on diffraction forces was carried out, also, the results of calculations obtained by classical and modified methods are compared. The influence of a change in heel angle on nonlinear forces at a constant value of relative depth h/T was conducted. An increase of values of non-linear forces with increase of roll angle and decrease of magnitude h/T is shown.

качка суднадифракциямелководьедвухмерная потенциальная теорияфункция Гринаметод интегральных уравненийнелинейные силы второго порядкаугол кренаship motionsdiffractionshallow waterstwo-dimensional potential theoryGreen’s functionmethod of integral equationsnonlinear forces of the second orderheel angleReferencesСо Чжо Ту. Расчет нелинейной поперечной качки судна на мелководье / Со Чжо Ту, В.Ю. Семенова // Морские интеллектуальные технологии. — 2013. — № 2(20). — С. 28 — 33.So Chzho Tu, Semenova V.Yu. The calculation of the nonlinear transverse ship motions in the shallow water. Marine intellectual technologies. 2013. No. 2 (20). P. 28 — 33. (In Russ.)Элис Я.М. Присоединенные массы и демпфирование поперечных сечений накрененного судна / Я.М. Элис // Труды КТИРПиХ. — Калининград, 1980. — Вып. 90.Elis Ya.M. Prisoedinennye massy i dempfirovanie poperechnykh secheniy nakrenennogo sudna [Added mass and damping of heeled ship cross-sections]. Kaliningrad, 1980. (Trudy KTIRPiKh. Vyp. 90.)Элис Я.М. Гидродинамические давления, присоединенные массы и коэффициенты демпфирования при продольной качке судна с креном / Я.М. Элис // Труды КТИРПиХ. — Калининград, 1978. — Вып. 54.Elis Ya.M. Gidrodinamicheskie davleniya, prisoedinennye massy i koeffitsienty dempfirovaniya priprodol'noy kachke sudna s krenom [Hydrodynamic pressures, added masses and damping coefficients during longitudinal ship motions with list]. Kaliningrad, 1978. (Trudy KTIRPiKh. Vyp. 54.)Семенова В.Ю. Определение возмущающих сил и сил волнового дрейфа, возникающих при поперечной качке накрененного судна / В.Ю. Семенова, И.К. Баканов, В.А. Голуб // Морские интеллектуальные технологии. — 2019. — № 3(45), т. 2. — С. 31 — 38.Semenova V.Yu., Bakanov I.K, Golub V.A. The determination of the exciting forces and wave drift forces arising during lateral motions of the heeled ship. Marine intellectual technologies. 2019. No. 3 (45), vol. 2. P. 31 — 38. (In Russ.)Семенова В.Ю. Исследование и разработка программ расчета нелинейных гидродинамических сил, возникающих при колебаниях контуров корабельной формы на свободной поверхности жидкости: дис. … канд. техн. наук / В.Ю. Семенова; СПбГМТУ. — 1999.Semenova V.Yu. Issledovanie i razrabotka programm rascheta nelineynykh gidrodinamicheskikh sil, voznikayushchikh pri kolebaniyakh konturov korabel'noy formy na svobodnoy poverkhnosti zhidkosti: diss. kand. tekhn. nauk [Research and development of programs for calculating nonlinear hydrodynamic forces arises for oscillating ship’s frame sections on the free surface of a liquid: PhD (Eng.) thesis] / SPbGMTU. 1999.Семенова В.Ю. Разработка метода расчета нелинейной качки судов: дис. … д-ра техн. наук / В.Ю. Семенова; СПбГМТУ. — 2005.Semenova V.Yu. Razrabotka metoda rascheta nelineynoy kachki sudov: diss. dokt. tekhn. nauk [Development of a method for calculating nonlinear motions of ships: DSc thesis] / SPbGMTU. 2005.Lee C.M. The second-order theory of heaving cylinders in a free surface / C.M. Lee // Journal of Ship Research. — 1968. — Vol. 12. — P. 313 — 327.Lee C.M. The second-order theory of heaving cylinders in a free surface. Journal of ship research. 1968. Vol. 12. P. 313 — 327.Со Чжо Ту. Разработка метода расчета нелинейных сил второго порядка, возникающих при качке судна на мелководье: дис. … канд. техн. наук / Со Чжо Ту; СПбГМТУ. — 2014.So Chzho Tu. Razrabotka metoda rascheta nelineynykh sil vtorogo poryadka, voznikayushchikh pri kachke sudna na melkovod'e: diss. kand. tekhn. nauk [Development of a method for calculating nonlinear second-order forces arising during the motions of a ship in shallow water: PhD (Eng.) thesis] / SPbGMTU. 2014.Со Чжо Ту. Определение нелинейных сил второго порядка, возникающих при поперечной качке контура на тихой воде в условиях мелководья / Со Чжо Ту, В.Ю. Семенова // Морские интеллектуальные технологии. — 2012 — № 2(16). — С. 22 — 26.So Chzho Tu, Semenova V.Yu. Determination of nonlinear second-order forces acting on the cylinders performing transverse oscillations in the calm, shallow water. Marine intellectual technologies. 2012. No. 2 (16). P. 22 — 26. (In Russ.)Potash R.L. Second-order theory of oscillating cylinders / R.L. Potash // Journal of ship research. — 1971. — Vol. 15, No. 4. — P. 295 — 324.Potash R.L. Second-order theory on oscillating cylinders. Journal of ship research. 1971. Vol. 15, No. 4. P. 295 — 324.Семенова В.Ю. Использование модифицированного метода интегральных уравнений для определения нелинейных сил, возникающих при качке судна на мелководье / В.Ю. Семенова, В.А. Голуб // Морские интеллектуальные технологии. — 2017. — № 4, т. 2. — С. 46 — 55.Semenova V.Yu., Golub V.A. Application of the modified method of integral equations for determination of the non-linear forces resulting from motions of a ship in shallow water. Marine intellectual technologies. 2017. No. 4, vol. 1. P. 46 — 55. (In Russ.)Семенова В.Ю. Определение нелинейных сил второго порядка, возникающих при поперечно-горизонтальных, вертикальных и бортовых колебаниях накрененных шпангоутных контуров / В.Ю. Семенова, Н.В. Никитин, А.И. Динцер // Морские интеллектуальные технологии. — 2024. — № 2, т. 1. — С. 48 — 56.Semenova V.Yu., Nikitin N.V., Dintser A.I. Calculation of second-order non-linear forces acting on heeled frame sections for sway, heave and ship roll motions. Marine intellectual technologies. 2024. № 2, vol. 1. P. 48 — 56. (In Russ.)Frank W.F. Oscillation of cylinders in or below the free surface of deep fluids. / Naval Ship Research and Development Center. Washington, D.C. — Rep. 2375. — Oct. 1967.Frank W.F. Oscillation of cylinders in or below the free surface of deep fluids / Naval Ship Research and Development Center. Washington, D.C. — Rep. 2375. — Oct. 1967.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.