Методика расчета допустимых скоростей движения судна во льдах на основе новой модели динамического разрушения льда
Аннотация
В статье изложены основные положения методики определения допустимых скоростей движения судна, построенной на новой модели динамического разрушения льда. Расчетные зависимости для определения параметров ледовой нагрузки новой модели не позволяют выделить в явном виде величины, связанные со скоростью движения судна, с толщиной льда и параметрами формы корпуса. В связи с этим обратная задача — определение допустимой скорости судна и толщины льда при заданной строительной прочности конструкций — представляет значительные математические трудности. Предложенная методика решения обратной задачи основана на использовании аппарата аппроксимации метода планирования эксперимента для построения регрессионных зависимостей для параметров ледовой нагрузки и аппарата математического программирования для установления связи между строительной и ледовой прочностью.
Ключевые слова
Об авторах
В. В. ПлатоновРоссия
канд. физ.-мат. наук
196158 Россия, Санкт-Петербург, Московское ш., 44
В. Н. Тряскин
Россия
д-р техн. наук, профессор
190121 Россия, Санкт-Петербург, Лоцманская ул., 3
В. С. Мороз
Россия
аспирантка
190121 Россия, Санкт-Петербург, Лоцманская ул., 3
Список литературы
1. Курдюмов В.А. Гидродинамическая модель удара твердого тела о лед / В.А. Курдюмов, Д.Е. Хейсин // Прикладная механика. — 1976. — Т. 12. №10. — С. 106 — 109.
2. Курдюмов В.А. Характеристики строительной и ледовой прочности ледоколов / В.А. Курдюмов, Д.Е. Хейсин // Научно-технический сборник / Регистр СССР. — 1976. — Вып. 6. — С. 63 — 71.
3. Курдюмов В.А. Определение ледовой нагрузки и оценка ледовой прочности корпусов транспортных судов / В.А. Курдюмов, В.Н. Тряскин, Д.Е. Хейсин // Ледопроходимость и ледовая прочность морских судов. Л.: ЛКИ, 1979. С. 3 — 12. (Труды ЛКИ.)
4. Курдюмов В.А. Определение ледовой нагрузки при ударе судна вертикальным бортом о кромку ледяного поля / В.А. Курдюмов, Д.Е. Хейсин // Научно-технический сборник / Регистр СССР. — 1984. — Вып. 14. — С. 3 — 10.
5. Курдюмов В.А. О расчете допустимых скоростей движения судов во льдах / В.А. Курдюмов // Проблемы проектирования конструкции судов. — Л.: ЛКИ, 1990. — С. 25 — 32. (Труды ЛКИ.)
6. Тряскин В.Н. Методические рекомендации для обоснования допустимых условий эксплуатации судна во льдах / В.Н. Тряскин, М.А. Кутейников, С.О. Рудь, Н.А. Крупина и др. // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. — 2024. — № 74. — С. 11 — 21.
7. Тряскин В.Н. Методика и алгоритм определения допустимых скоростей при ударе судна вертикальным бортом о кромку ледяного поля / В.Н. Тряскин, В.С. Мороз // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. — 2024. — № 74. — С. 47 — 55.
8. Timco G.W. Drop impact tests on freshwater ice: spherical head / G.W. Timco, R.M.W. Frederking // Proceedings of the 10th IAHR Ice Symposium, Espoo, Finland, Aug. 20-23 1990. — Vol. 11. — P. 776 — 787.
9. Timco G.W. Laboratory impact tests on freshwater ice / G.W. Timco, R.M.W. Frederking // Cold Region Science and Technology. — 1993. — Vol. 22, Issue 1. — P 77 — 97.
10. Frederking R.M.W. Field tests of ice indentation of medium scale Hobson's choice ice island / R.M.W. Frederking, I.J. Jordaan, J.S. McCallum // Proceedings of the 10th IAHR Ice Symposium, Espoo, Finland, Aug. 20-23 1990. — Vol. 11. — P. 931 — 944.
11. Ritch R. Ice load impact measurements on the CCGS Louis S. St. Laurent during the 1994 Arctic Ocean Crossing / R. Ritch, J. St. John, R. Browne, R. Sheinberg // Proceedings of the 18th International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering. July 11–16 1999, St. John’s Newfoundland, paper OMAE99/P&A-1141.
12. Апполонов Е.М. Ледовая прочность судов, предназначенных для круглогодичной арктической навигации / Е.М. Апполонов. — СПб.: Изд-во СПбГМТУ, 2016.
13. Апполонов Е.М. Совершенствование методологии определения ледовых нагрузок / Е.М. Апполонов, А.В. Дидковский, М.А. Кутейников, А.Б. Нестеров // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. — 2002. — Вып. 25. — С. 83 — 100.
14. Апполонов Е.М. Совершенствование требований Правил Регистра к ледовым усилениям судов и ледоколов / Е.М. Апполонов, В.В. Платонов, В.Н. Тряскин // Труды Крыловского государственного научного центра. — 2018. — Вып. 3(385). — С. 18 — 28.
15. Апполонов Е.М. Новая модель динамического разрушения льда как основа для совершенствования требований Правил Регистра к ледовым усилениям судов и ледоколов / Е.М. Апполонов, В.В. Платонов // Труды Крыловского государственного научного центра. — 2019. — Вып. 4(390). — С. 99 — 116.
16. Платонов В.В. Методические основы разработки расчетных зависимостей для определения ледовых нагрузок на конструкции ледовых усилений ледоколов, основанных на новой модели динамического разрушения льда / В.В. Платонов, В.Н. Тряскин // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. — 2021. — № 62/63. — С. 78 — 88.
17. Тряскин В.Н. Применение аппарата планирования эксперимента при автоматизированном проектировании конструкций корпуса судна // В.Н. Тряскин. Методология автоматизированного проектирования конструкций корпуса судна: дис. … д-ра техн. наук / В.Н. Тряскин; СПбГМТУ. СПб., 2007.
18. Хейсин Д.Е. Прочность ледяного поля под действием нагрузки, приложенной к кромке / Д.Е. Хейсин // Современные вопросы ледоколостроения. Л.: Морской транспорт, 1960. — С. 133 – 152. (Труды ААНИИ. Т. 237.)
Рецензия
Для цитирования:
Платонов В.В., Тряскин В.Н., Мороз В.С. Методика расчета допустимых скоростей движения судна во льдах на основе новой модели динамического разрушения льда. Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. 2024;1(76):52-62.
For citation:
Platonov V.V., Tryaskin V.N., Moroz V.S. The method for determination of permissible speeds of ice-going ships based on a new model of dynamic ice destruction. Research Bulletin by Russian Maritime Register of Shipping. 2024;1(76):52-62. (In Russ.)