Pub Date : 2023-08-28DOI: 10.37220/mit.2023.61.3.040
Н В Калинина, Алексей Анатольевич Жуков, Н.В. Золотов
При прогнозировании ледовой ходкости судов целесообразно использовать модельный эксперимент, поскольку проведение натурных испытаний является сложным и дорогостоящим мероприятием и требует вывода судов из эксплуатации. Модельные испытания во льдах – это актуальный, проверенный и экономически эффективный инструмент, который используется для прогнозирования ледовой ходкости судов. За длительный срок эксплуатации опытового бассейна НГТУ измерительная аппаратура морально устарела и требовала модернизации. Для решения современных ледотехнических задач разработан новый измерительный комплекс опытового бассейна, который позволяет увеличить его экспериментальные возможности, повысить точность и достоверность исследований ледовой ходкости судов при сохранении накопленного многолетнего опыта. В данной работе описан существующий экспериментальный комплекс опытового бассейна с гравитационной буксировочной системой, приведены используемые модели льда для испытания моделей ледоколов и судов ледового плавания. Проводимые экспериментальные исследования на моделях позволяют прогнозировать ходкость ледоколов и судов ледового плавания на этапе проектирования. When predicting the ice seaworthiness of ships, it is reasonable to conduct a model experiment since carrying out full-scale tests is a complex and expensive procedure that requires the temporary decommissioning of ships. Testing ship models in ice is an actual, proven, and cost-effective method used to predict ship performance in ice conditions. Over the long period of operation of the experimental pool at NNSTU, the measuring equipment became obsolete and required modernization. To solve modern ice engineering problems, a new testing complex of the experimental basin has been developed, which makes it possible to improve its experimental capabilities and increase the accuracy and reliability of studies of the ice seaworthiness of ships while preserving the accumulated long-term experience. This paper describes the existing testing complex of the experimental pool with a gravitational towing system. The ice models used for testing icebreakers and ice navigation vessel models are described. Experimental study of vessel models in the ice basin allows for predicting the ice seaworthiness of icebreakers and ice navigation ships at the design stage.
{"title":"Modernization of equipment for towing tests of models of ice navigation vessels at NNSTU","authors":"Н В Калинина, Алексей Анатольевич Жуков, Н.В. Золотов","doi":"10.37220/mit.2023.61.3.040","DOIUrl":"https://doi.org/10.37220/mit.2023.61.3.040","url":null,"abstract":"При прогнозировании ледовой ходкости судов целесообразно использовать модельный эксперимент, поскольку проведение натурных испытаний является сложным и дорогостоящим мероприятием и требует вывода судов из эксплуатации. Модельные испытания во льдах – это актуальный, проверенный и экономически эффективный инструмент, который используется для прогнозирования ледовой ходкости судов. За длительный срок эксплуатации опытового бассейна НГТУ измерительная аппаратура морально устарела и требовала модернизации. Для решения современных ледотехнических задач разработан новый измерительный комплекс опытового бассейна, который позволяет увеличить его экспериментальные возможности, повысить точность и достоверность исследований ледовой ходкости судов при сохранении накопленного многолетнего опыта. В данной работе описан существующий экспериментальный комплекс опытового бассейна с гравитационной буксировочной системой, приведены используемые модели льда для испытания моделей ледоколов и судов ледового плавания. Проводимые экспериментальные исследования на моделях позволяют прогнозировать ходкость ледоколов и судов ледового плавания на этапе проектирования.\u0000 When predicting the ice seaworthiness of ships, it is reasonable to conduct a model experiment since carrying out full-scale tests is a complex and expensive procedure that requires the temporary decommissioning of ships. Testing ship models in ice is an actual, proven, and cost-effective method used to predict ship performance in ice conditions. Over the long period of operation of the experimental pool at NNSTU, the measuring equipment became obsolete and required modernization. To solve modern ice engineering problems, a new testing complex of the experimental basin has been developed, which makes it possible to improve its experimental capabilities and increase the accuracy and reliability of studies of the ice seaworthiness of ships while preserving the accumulated long-term experience. This paper describes the existing testing complex of the experimental pool with a gravitational towing system. The ice models used for testing icebreakers and ice navigation vessel models are described. Experimental study of vessel models in the ice basin allows for predicting the ice seaworthiness of icebreakers and ice navigation ships at the design stage.","PeriodicalId":43947,"journal":{"name":"Marine Intellectual Technologies","volume":"29 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.1,"publicationDate":"2023-08-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"83702582","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Современные нормативные документы не регламентируют ряд важных для практики вопросов, связанных с разгрузкой судов на лёд: изменение величины допустимой нагрузки с удалением от ледовой кромки, безопасная конфигурация нескольких грузов на льду, общая масса которых превышает допустимую для единичного груза. Использование в качестве критерия безопасности допускаемой величины нагрузки или допускаемого уровня напряжений не позволяет дать на них ответы. Это обстоятельство заставляет обратиться к другой характеристике – прогибу ледяного покрова. Тогда критерий может быть сформулирован следующим образом: безопасная нагрузка на ледяной покров связана с величиной допустимого прогиба, определенного на бесконечном ледяном поле. Этот прогиб является критическим и для любого другого случая приложения нагрузки к ледяному полю различной конфигурации. Таким образом, в качестве критерия безопасности может быть использован максимальный допустимый относительный прогиб льда. Эта гипотеза была сопоставлена с данными экспериментов и с теоретическими расчетами. Результаты подтверждают возможность использования предлагаемого критерия. Даны рекомендации по его практическому применению, в том числе при одновременном действии двух нагрузок. Наличие сквозных трещин во льду может его ослаблять, снижая допустимый уровень нагрузки по сравнению с регламентируемым. Поэтому при производстве грузовых операций на ледовой кромке требуется обустройство дополнительного усиления из деревянных брусьев в месте приема груза на кромку. Modern regulatory documents do not regulate some issues that are important for practice related to unloading ships on ice: changing the permissible weight with distance from the ice edge, the safe configuration of several loads on ice, the total weight of which exceeds the permissible for a single cargo. The use of the permissible load value or the permissible stress level as a safety criterion does not allow us to give answers to them. This fact makes us to turn to another characteristic – the bending of the ice sheet. Then the criterion can be formulated as follows: the safe weight on the ice cover is related to the value of allowable bending determined on an infinite ice field. This bending is also critical for any other case of applying a load to an ice field of various configurations. Thus, the maximum permissible relative bending of the ice can be used as a safety criterion. This hypothesis was compared with experimental data and with theoretical calculations. The results confirmed the possibility of using the proposed criterion. Recommendations are given on its practical application, including with the mutual action of two weights. The presence of through cracks in the ice can weaken it, reducing the permissible load level compared to the regulated one. Therefore, when carrying out cargo operations on the ice edge, it is necessary to arrange additional reinforcement from wooden beams at the place where the cargo is received on the edge.
{"title":"Determination of the permissible weight of cargo unloaded from the vessel to the ice edge","authors":"Ю.А. Двойченко, В.Ф. Кулепов, Е.В. Садекова, Ф.С. Себин","doi":"10.37220/mit.2023.61.3.041","DOIUrl":"https://doi.org/10.37220/mit.2023.61.3.041","url":null,"abstract":"Современные нормативные документы не регламентируют ряд важных для практики вопросов, связанных с разгрузкой судов на лёд: изменение величины допустимой нагрузки с удалением от ледовой кромки, безопасная конфигурация нескольких грузов на льду, общая масса которых превышает допустимую для единичного груза. Использование в качестве критерия безопасности допускаемой величины нагрузки или допускаемого уровня напряжений не позволяет дать на них ответы. Это обстоятельство заставляет обратиться к другой характеристике – прогибу ледяного покрова. Тогда критерий может быть сформулирован следующим образом: безопасная нагрузка на ледяной покров связана с величиной допустимого прогиба, определенного на бесконечном ледяном поле. Этот прогиб является критическим и для любого другого случая приложения нагрузки к ледяному полю различной конфигурации. Таким образом, в качестве критерия безопасности может быть использован максимальный допустимый относительный прогиб льда. Эта гипотеза была сопоставлена с данными экспериментов и с теоретическими расчетами. Результаты подтверждают возможность использования предлагаемого критерия. Даны рекомендации по его практическому применению, в том числе при одновременном действии двух нагрузок. Наличие сквозных трещин во льду может его ослаблять, снижая допустимый уровень нагрузки по сравнению с регламентируемым. Поэтому при производстве грузовых операций на ледовой кромке требуется обустройство дополнительного усиления из деревянных брусьев в месте приема груза на кромку.\u0000 Modern regulatory documents do not regulate some issues that are important for practice related to unloading ships on ice: changing the permissible weight with distance from the ice edge, the safe configuration of several loads on ice, the total weight of which exceeds the permissible for a single cargo. The use of the permissible load value or the permissible stress level as a safety criterion does not allow us to give answers to them. This fact makes us to turn to another characteristic – the bending of the ice sheet. Then the criterion can be formulated as follows: the safe weight on the ice cover is related to the value of allowable bending determined on an infinite ice field. This bending is also critical for any other case of applying a load to an ice field of various configurations. Thus, the maximum permissible relative bending of the ice can be used as a safety criterion. This hypothesis was compared with experimental data and with theoretical calculations. The results confirmed the possibility of using the proposed criterion. Recommendations are given on its practical application, including with the mutual action of two weights. The presence of through cracks in the ice can weaken it, reducing the permissible load level compared to the regulated one. Therefore, when carrying out cargo operations on the ice edge, it is necessary to arrange additional reinforcement from wooden beams at the place where the cargo is received on the edge.","PeriodicalId":43947,"journal":{"name":"Marine Intellectual Technologies","volume":"7 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.1,"publicationDate":"2023-08-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"88910434","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-08-28DOI: 10.37220/mit.2023.61.3.051
А.А. Миронов, В.А. Кикеев
Рассмотрены условия разрушения цилиндрических оболочек с продольными поверхностными трещинами, нагруженных внутренним давлением. Решение задачи основано на использовании двухкритериального подхода к оценке разрушения конструкций с трещинами, в рамках которого строится двухкритериальная диаграмма разрушения. В качестве критерия хрупкого разрушения конструкции с трещиной используется критерий Дж. Ирвина. В качестве параметра, определяющего нагрузку предельного состояния при вязком разрушении, предложено использовать мембранную составляющую критического раскрытия трещины. Раскрытие трещины определяется в рамках модели пластической зоны по Дагдейлу. В качестве уравнения, аппроксимирующего двухкритериальную диаграмму разрушения, описывающую области хрупкого, квазихрупкого и вязкого разрушений, принята зависимость по стандарту BS 7910. Показано хорошее совпадение расчетных и экспериментальных данных по разрушению труб и сосудов давления с поверхностными трещинами. The conditions of the failure of cylindrical shells with longitudinal surface cracks loaded with internal pressure are considered. The solution of the problem is based on the usage of a two-criteria approach to assessing the failure of structures with cracks. A two-criteria fracture diagram was constructed within the framework of the approach. J. Irwin's criterion is used as a criterion for brittle fracture of a structure with a crack. It is proposed to use the membrane component of the critical crack opening as a parameter that determines the limit state load in ductile fracture. Fracture opening is determined within the Dugdale’s model of plastic zone. The dependence according to the BS 7910 standard was adopted as an approximating equation the two-criterion fracture diagram, which describes the areas of brittle, quasi-brittle and viscous destruction. There is a good agreement between the calculated and experimental data on the fracture of pipes and pressure vessels with surface cracks.
{"title":"Variant of constructing a two-criterion diagram of the failure of cylindrical shells with cracks","authors":"А.А. Миронов, В.А. Кикеев","doi":"10.37220/mit.2023.61.3.051","DOIUrl":"https://doi.org/10.37220/mit.2023.61.3.051","url":null,"abstract":"Рассмотрены условия разрушения цилиндрических оболочек с продольными поверхностными трещинами, нагруженных внутренним давлением. Решение задачи основано на использовании двухкритериального подхода к оценке разрушения конструкций с трещинами, в рамках которого строится двухкритериальная диаграмма разрушения. В качестве критерия хрупкого разрушения конструкции с трещиной используется критерий Дж. Ирвина. В качестве параметра, определяющего нагрузку предельного состояния при вязком разрушении, предложено использовать мембранную составляющую критического раскрытия трещины. Раскрытие трещины определяется в рамках модели пластической зоны по Дагдейлу. В качестве уравнения, аппроксимирующего двухкритериальную диаграмму разрушения, описывающую области хрупкого, квазихрупкого и вязкого разрушений, принята зависимость по стандарту BS 7910. Показано хорошее совпадение расчетных и экспериментальных данных по разрушению труб и сосудов давления с поверхностными трещинами.\u0000 The conditions of the failure of cylindrical shells with longitudinal surface cracks loaded with internal pressure are considered. The solution of the problem is based on the usage of a two-criteria approach to assessing the failure of structures with cracks. A two-criteria fracture diagram was constructed within the framework of the approach. J. Irwin's criterion is used as a criterion for brittle fracture of a structure with a crack. It is proposed to use the membrane component of the critical crack opening as a parameter that determines the limit state load in ductile fracture. Fracture opening is determined within the Dugdale’s model of plastic zone. The dependence according to the BS 7910 standard was adopted as an approximating equation the two-criterion fracture diagram, which describes the areas of brittle, quasi-brittle and viscous destruction. There is a good agreement between the calculated and experimental data on the fracture of pipes and pressure vessels with surface cracks.","PeriodicalId":43947,"journal":{"name":"Marine Intellectual Technologies","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.1,"publicationDate":"2023-08-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"90226719","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-08-28DOI: 10.37220/mit.2023.61.3.029
П.Н. Шарков, М.Ю. Миронов
Работа посвящена созданию комплекса вычислительных моделей гидродинамики и прочности, описывающих поведение маломерного научно-исследовательского судна (НИС), строящегося студенческим конструкторским бюро СПбГМТУ [1]-[3]. Рассматривается моделирование поведения легкой гибкой катерной надстройки из стеклопластика, представляющей собой пространственную сложную раму и предназначенную для размещения на ней массивного и жесткого яруса фотоэлектрических панелей. Расчетными для такой конструкции являются инерционные нагрузки при качке судна. Низкая конструкционная жесткость делает необходимым анализ колебаний конструкции в геометрически нелинейной постановке для выявления истинных амплитуд отклика в околорезонансной зоне, запасов прочности и жесткости, возможностей их повышения при использовании такелажа. В первом приближении анализируется поведение плоской рамы без расчалок и с расчалками для случая высокоамплитудного гармонического поворота опорной плоскости, имитирующего бортовую качку. The work is devoted to the creation of a complex of computational models of hydrodynamics and strength describing the behavior of a small research vessel (NIS) under construction by the student design bureau of SPbGMTU [1]-[3]. Modeling of the behavior of a light flexible fiberglass boat superstructure, which is a spatial complex frame and designed to accommodate a massive and rigid tier of photovoltaic panels on it, is considered. The design for such a design is the inertial loads during the rolling of the vessel. Low structural rigidity makes it necessary to analyze the vibrations of the structure in a geometrically nonlinear formulation to identify the true response amplitudes in the near-resonance zone, strength and stiffness reserves, and the possibilities of increasing them when using rigging. In the first approximation, the behavior of a flat frame without braces and with braces is analyzed for the case of a high-amplitude harmonic rotation of the reference plane, simulating a side pitching. Analysis of resonant vibrations of the frame model of the superstructure during pitching
{"title":"Geometrically nonlinear analysis of resonant vibrations of the frame model of the superstructure during pitching","authors":"П.Н. Шарков, М.Ю. Миронов","doi":"10.37220/mit.2023.61.3.029","DOIUrl":"https://doi.org/10.37220/mit.2023.61.3.029","url":null,"abstract":"Работа посвящена созданию комплекса вычислительных моделей гидродинамики и прочности, описывающих поведение маломерного научно-исследовательского судна (НИС), строящегося студенческим конструкторским бюро СПбГМТУ [1]-[3]. Рассматривается моделирование поведения легкой гибкой катерной надстройки из стеклопластика, представляющей собой пространственную сложную раму и предназначенную для размещения на ней массивного и жесткого яруса фотоэлектрических панелей. Расчетными для такой конструкции являются инерционные нагрузки при качке судна. Низкая конструкционная жесткость делает необходимым анализ колебаний конструкции в геометрически нелинейной постановке для выявления истинных амплитуд отклика в околорезонансной зоне, запасов прочности и жесткости, возможностей их повышения при использовании такелажа. В первом приближении анализируется поведение плоской рамы без расчалок и с расчалками для случая высокоамплитудного гармонического поворота опорной плоскости, имитирующего бортовую качку.\u0000 The work is devoted to the creation of a complex of computational models of hydrodynamics and strength describing the behavior of a small research vessel (NIS) under construction by the student design bureau of SPbGMTU [1]-[3]. Modeling of the behavior of a light flexible fiberglass boat superstructure, which is a spatial complex frame and designed to accommodate a massive and rigid tier of photovoltaic panels on it, is considered. The design for such a design is the inertial loads during the rolling of the vessel. Low structural rigidity makes it necessary to analyze the vibrations of the structure in a geometrically nonlinear formulation to identify the true response amplitudes in the near-resonance zone, strength and stiffness reserves, and the possibilities of increasing them when using rigging. In the first approximation, the behavior of a flat frame without braces and with braces is analyzed for the case of a high-amplitude harmonic rotation of the reference plane, simulating a side pitching. Analysis of resonant vibrations of the frame model of the superstructure during pitching","PeriodicalId":43947,"journal":{"name":"Marine Intellectual Technologies","volume":"6 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.1,"publicationDate":"2023-08-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"87618455","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Ледостойкие лакокрасочные защитные покрытия предназначены для защиты наружной обшивки судов от ледовых воздействий. При проектировании такие покрытия позволяют уменьшить требуемую толщину наружной обшивки корпуса, что позволяет уменьшить построечную массу корпуса. От характеристик и качества защитных покрытий зависит сопротивление трения, расход топлива, выбросы в атмосферу, срок службы корпуса и ресурс судовой энергетической установки, т.е. функциональная и экономическая эффективность судна в целом. С целью оценки влияния ледостойких защитных покрытий на эксплуатационно-экономические показатели и функциональную эффективность судов ледового плавания в настоящей статье приводятся результаты лабораторных испытаний ледостойких защитных покрытий, применяемых в судостроении для защиты наружной обшивки ледоколов и судов ледового плавания и имеющих свидетельство о типовом одобрении Российского морского регистра судоходства. Выполнена оценка эффекта от применения ледостойких защитных лакокрасочных покрытий, имеющих разные значения коэффициента трения о лед, на ходкость и экологичность. Отмечено, что эффект от применения лучших образцов ледостойких защитных лакокрасочных покрытий может достигать от 10 до 20%. Ice-resistant coatings are used to protect the ice going vessels from the weather and ice impaction. Such coatings reduce the required shall plating thickness and structural mass at vessel design stage. Quality and specification characteristics of ice-resistant coatings are effect on friction resistance, fuel consumption, emissions, hull strength and service life of the ship’s power plant, i.e., the functional and economic efficiency of the vessel. At present paper the results of laboratory tests of ice-resistant protective coatings, applied in shipbuilding industry to icebreakers and ice navigation vessels shall plating protection are presented. Ice-resistant coatings which were tasted in out laboratory have type approval certificates of the Russian Maritime Register of Shipping. The effect of the use of ice-resistant coatings with different values of ice friction to the propulsion and ecological efficiency of the vessel are presented. It is shown that the effect of using of the best types of ice-resistant protective coatings can reach from 10 to 20%.
致密的油漆涂层是为了保护船的外部蒙皮免受冰的影响。在设计这种涂层时，可以减少船体外层的厚度，从而减少船体的构造质量。保护涂层的特性和质量取决于摩擦阻力、燃料消耗、大气排放、船体寿命和船舶能源设施的资源，即整体的功能和经济效率。本文介绍了用于保护冰盖和冰船外部船体和冰航船舶的实验室试验结果，并提供了俄罗斯海洋航运登记册的示范批准证明。完成了对冰摩擦系数、机动性和环境影响的评估。注意到，最好的防腐涂层样品的效果可能高达10%到20%。冰的反应是，从天气和冰的冲击中保护冰的风。* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *Quality and规范characteristics of ice”coatings are effect on fuel consumption摩擦resistance, emissions,赫尔strength and service life of the ship ' s power plant, i.e。the functional and economic efficiency of the vessel。在“冰回收测试”中，“冰回收测试”是由造船公司提供的，“冰浸器”是由冰浸器提供的。当冰被从实验室里拖出来的时候，当冰被拖出来的时候。《冰雪奇缘》以《冰雪奇缘》为主题，以《冰雪奇缘》为主题。这是对最好的冰类型的致敬——回收保护coach从10到20%的距离。
{"title":"The effect of ice-resistant coatings to vessels efficiency","authors":"В.А. Веселов, М.В. Китаев, О.Э. Суров, И.А. Новосельцев","doi":"10.37220/mit.2023.61.3.037","DOIUrl":"https://doi.org/10.37220/mit.2023.61.3.037","url":null,"abstract":"Ледостойкие лакокрасочные защитные покрытия предназначены для защиты наружной обшивки судов от ледовых воздействий. При проектировании такие покрытия позволяют уменьшить требуемую толщину наружной обшивки корпуса, что позволяет уменьшить построечную массу корпуса. От характеристик и качества защитных покрытий зависит сопротивление трения, расход топлива, выбросы в атмосферу, срок службы корпуса и ресурс судовой энергетической установки, т.е. функциональная и экономическая эффективность судна в целом. С целью оценки влияния ледостойких защитных покрытий на эксплуатационно-экономические показатели и функциональную эффективность судов ледового плавания в настоящей статье приводятся результаты лабораторных испытаний ледостойких защитных покрытий, применяемых в судостроении для защиты наружной обшивки ледоколов и судов ледового плавания и имеющих свидетельство о типовом одобрении Российского морского регистра судоходства. Выполнена оценка эффекта от применения ледостойких защитных лакокрасочных покрытий, имеющих разные значения коэффициента трения о лед, на ходкость и экологичность. Отмечено, что эффект от применения лучших образцов ледостойких защитных лакокрасочных покрытий может достигать от 10 до 20%.\u0000 Ice-resistant coatings are used to protect the ice going vessels from the weather and ice impaction. Such coatings reduce the required shall plating thickness and structural mass at vessel design stage. Quality and specification characteristics of ice-resistant coatings are effect on friction resistance, fuel consumption, emissions, hull strength and service life of the ship’s power plant, i.e., the functional and economic efficiency of the vessel. At present paper the results of laboratory tests of ice-resistant protective coatings, applied in shipbuilding industry to icebreakers and ice navigation vessels shall plating protection are presented. Ice-resistant coatings which were tasted in out laboratory have type approval certificates of the Russian Maritime Register of Shipping. The effect of the use of ice-resistant coatings with different values of ice friction to the propulsion and ecological efficiency of the vessel are presented. It is shown that the effect of using of the best types of ice-resistant protective coatings can reach from 10 to 20%.","PeriodicalId":43947,"journal":{"name":"Marine Intellectual Technologies","volume":"15 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.1,"publicationDate":"2023-08-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"75116001","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-08-28DOI: 10.37220/mit.2023.61.3.050
Г.Б. Крыжевич
В работе анализируются конструктивно-технологические решения для узлов соединения свай со специальными элементами опорных конструкций ледостойких морских стационарных платформ (МСП) —с гильзами. Попытки создать такие неподвижные соединения при больших диаметрах и толщинах стенок свай часто сопровождаются появлением трещин при гидравлическом разжиме свай, благодаря которому формируется соединение. Цель работы состоит в поиске рациональной конструкции гидроразжимного соединения, обеспечивающего его бездефектное изготовление и высокую работоспособность при эксплуатации МСП. Цель достигается на основе численного конечно-элементного моделирования технологического процесса гидравлического разжима свай, связанного с одновременным деформированием гильз, неподвижно соединенных с основанием МСП. Проверка работоспособности соединения выполняется путем конечно-элементного моделирования процесса вытягивания сваи из гильзы. При этом контролируется зависимость осевого усилия вытягивания от взаимного осевого смещения сваи и гильзы, на основе которой делается вывод об эксплуатационной надежности соединения на базе опыта многолетнего использования подобной технологии гидроразжима. Анализ полученных результатов говорит о наличии большого числа факторов, влияющих на надежность и технологичность соединения. К таким факторам относится максимальное давление рабочей жидкости при гидроразжиме, модуль пластического упрочнения материала сваи и большой ряд конструктивных особенностей гидроразжимного соединения. The paper analyzes design and technological solutions for the joints of piles with special elements of the supporting structures of ice-resistant fixed offshore platforms - with sleeves. Attempts to create such immovable connections at large diameters and wall thicknesses of piles are often accompanied by the appearance of cracks caused by hydraulic expansion of the piles, due to which the connection is formed. The purpose of the work is to find a rational design of a hydro-detachable connection that ensures its defect-free manufacture and high efficiency during the operation of platforms. The aim of the work is to find a rational design of a hydraulic expansion joint that ensures defect-free production of joints and their high performance in the operation of platforms. The goal is achieved on the basis of numerical finite element modeling of the technological process of hydraulic unclamping of piles associated with the simultaneous deformation of guides (sleeves) fixedly connected to the base of the platforms. The connection performance is checked by finite element modeling of the process of pulling the pile out of the sleeve. At the same time, the dependence of the axial pulling force on the mutual axial displacement of the pile and the sleeve is controlled, on the basis of which a conclusion is made about the operational reliability of the joint based on the experience of many years of using such a hydraulic expansion technology. Analysis of the obtained results
在工作中，分析了连接桩与中小企业固定平台的特殊支柱结构(中小企业)结合的建设性技术解决方案。试图在高直径和厚度的太极壁中建立这种固定化合物的尝试通常伴随着液压压扁裂缝的形成。这项工作的目的是找到一种有效的水力化合物结构，使它能够在中小企业的运作中无效率地制造和运行。目标是在技术液压锅过程的数值-元素模拟中实现的，这与弹壳的同时变形有关，与中小企业的底座固定相连。对连接功能的测试是通过对从外壳中取出桩的过程进行元素建模来实现的。控制轴向拉出力从相互轴向偏移和弹壳的依赖，这表明该化合物在多年使用水力稀释技术的经验基础上具有可靠性。对结果的分析表明，化合物的可靠性和可靠性受到了许多因素的影响。这些因素包括水力压裂时工作流体的最大压力、焊接材料的塑性硬化模块和水力化合物的许多结构特征。= =设计和技术= =纸张分析和技术解决方案与冰回收平台的特殊材料。这两种选择都是基于更大的钻石和更大的管道，由hydraulic扩展到更大的管道。这首歌的歌词是“最终的决定”，这首歌是由自由创作的，也是由高调的基础音乐创作的。这首歌被称为“最后的作品”，这首歌被称为“最后的作品”。在hydraulic模式的基础上，goal被连接到平台的基础上。“连接性能”是一个测试，以测试“滚动操作”模式。At the same time, the dependence of the axial pulling force on the mutual axial displacement of the连环and the sleeve is a conclusion,以controlled on the of主演is made about the行动可靠性of the联合基于on the experience of many years of using a hydraulic扩展的技术。这是一个更大的工厂数字，更大的工厂实用性和连接的实用性。在工厂里，他们制造了流线型流线型流线型流线型流线型流线型流线型流线型流线型流线型流线型。
{"title":"Rational design of hydro-flassable connections of piles with the bases of ice-resistant stationary platforms","authors":"Г.Б. Крыжевич","doi":"10.37220/mit.2023.61.3.050","DOIUrl":"https://doi.org/10.37220/mit.2023.61.3.050","url":null,"abstract":"В работе анализируются конструктивно-технологические решения для узлов соединения свай со специальными элементами опорных конструкций ледостойких морских стационарных платформ (МСП) —с гильзами. Попытки создать такие неподвижные соединения при больших диаметрах и толщинах стенок свай часто сопровождаются появлением трещин при гидравлическом разжиме свай, благодаря которому формируется соединение. Цель работы состоит в поиске рациональной конструкции гидроразжимного соединения, обеспечивающего его бездефектное изготовление и высокую работоспособность при эксплуатации МСП. Цель достигается на основе численного конечно-элементного моделирования технологического процесса гидравлического разжима свай, связанного с одновременным деформированием гильз, неподвижно соединенных с основанием МСП. Проверка работоспособности соединения выполняется путем конечно-элементного моделирования процесса вытягивания сваи из гильзы. При этом контролируется зависимость осевого усилия вытягивания от взаимного осевого смещения сваи и гильзы, на основе которой делается вывод об эксплуатационной надежности соединения на базе опыта многолетнего использования подобной технологии гидроразжима. Анализ полученных результатов говорит о наличии большого числа факторов, влияющих на надежность и технологичность соединения. К таким факторам относится максимальное давление рабочей жидкости при гидроразжиме, модуль пластического упрочнения материала сваи и большой ряд конструктивных особенностей гидроразжимного соединения.\u0000 The paper analyzes design and technological solutions for the joints of piles with special elements of the supporting structures of ice-resistant fixed offshore platforms - with sleeves. Attempts to create such immovable connections at large diameters and wall thicknesses of piles are often accompanied by the appearance of cracks caused by hydraulic expansion of the piles, due to which the connection is formed. The purpose of the work is to find a rational design of a hydro-detachable connection that ensures its defect-free manufacture and high efficiency during the operation of platforms. The aim of the work is to find a rational design of a hydraulic expansion joint that ensures defect-free production of joints and their high performance in the operation of platforms. The goal is achieved on the basis of numerical finite element modeling of the technological process of hydraulic unclamping of piles associated with the simultaneous deformation of guides (sleeves) fixedly connected to the base of the platforms. The connection performance is checked by finite element modeling of the process of pulling the pile out of the sleeve. At the same time, the dependence of the axial pulling force on the mutual axial displacement of the pile and the sleeve is controlled, on the basis of which a conclusion is made about the operational reliability of the joint based on the experience of many years of using such a hydraulic expansion technology. Analysis of the obtained results ","PeriodicalId":43947,"journal":{"name":"Marine Intellectual Technologies","volume":"248 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.1,"publicationDate":"2023-08-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"73524637","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-08-28DOI: 10.37220/mit.2023.61.3.052
А.Н. Сахаров
Рассматривается взаимодействие дрейфующего поля ровного льда с наклонной гранью широкой платформы или протяженного защитного мола. Модели плавающей упругой балки-полоски или пластинки на упругом основании оказываются эффективными для расчета глобальной ледовой вертикальной P и горизонтальной N нагрузок. Учет горизонтальной нагрузки в большинстве работ производится в критерии прочности, определяемой по достижению условия прочности на изгиб (или растяжение) в крайнем волокне в опасном сечении. В статье выполнен учет действия сжимающих напряжений и в критерии, и в уравнениях равновесия. Получено аналитическое решение задачи равновесия плавающей балки в условиях сжатия и изгиба, найдены координаты сечения балки, где действует максимальный изгибающий момент. На плоскости P-N построены кривые, задающие предельные нагрузки для балки. Это позволяет эффективно находить максимальные нагрузки на сооружение в зависимости от сценария взаимодействия (начальный контакт, модель Кроасдейла). Рассмотрена задача о плавающей пластинке с контактным краем, состоящим из дуг окружностей. Решение методом конечного элемента не выявило принципиальных отличий от исследованной модели плавающей балки-полоски. Выполненный расчет показывает, что размер блоков на порядок превышает толщину льда и мало соответствует наблюдаемому в натурных условиях. Для более реалистичного описания рассматривается силовое взаимодействие поля на сооружение посредством образуемого нагромождения. Установлено, что такая модель позволяет объяснить наблюдаемый размер блоков при разрушении дрейфующего ровного поля. The interaction of a drifting ice sheet and wide sloping offshore structures is under consideration. The model of elastic beam and elastic plate equilibrium on hydraulic foundation turn out to be effective for calculation the values both vertical P and horizontal N forces. In many researches the compression force is taken into account in strength criterion of ice bending failure. The compression force is under consideration both in the failure criterion and in the equation of equilibrium. An analytical solution of equilibrium of a floating beam under compression and bending conditions is obtained, the coordinates of the beam section where the maximum bending moment acts are found. The limit curves on the a plane P-N allow to determinate loads value for various scenarios of ice-structure interaction efficiently (initial contact, the Croasdale’s scheme). The problem of equilibrium of floating ice sheet constrained on the contact surface by sequences of arcs is simulated by FEM model. The dimension of break off ice blocks in FEM analyses is in the same order as on the analytical beam solution. The performed calculation shows that blocks size is an order of magnitude greater than the ice thickness and doesn’t correspond to that observed in natural conditions. The pile-up formation is used in the modeling of ice-structure interaction. It allows to describe this process more realistically.
考虑到平滑冰场与宽平台斜面或长保护摩尔的相互作用。浮动弹性梁或基于弹性的唱片模型被证明是有效的，可以计算全球冰垂直P和水平N负荷。在大多数工作中，水平负荷是在达到弯曲(或拉伸)边缘纤维的强度标准下计算的。这篇文章涵盖了标准和平衡方程中压缩应力的作用。在压缩和弯曲条件下，对浮动梁平衡问题进行了分析分析，发现了最大弯曲力矩作用的横梁截面坐标。在P-N平面上，建造了为梁提供极限负荷的曲线。这允许根据交互场景(最初的接触，croasdale模型)有效地找到结构的最大压力。这是一个漂浮的记录问题，接触端由圆的弧组成。最终元素的解决方案没有显示出与浮动梁条纹研究模型的根本区别。完成的计算表明，块的大小比冰厚约一次序，与自然条件下观察到的几乎不一致。对于更现实的描述，考虑到磁场在结构中的力相互作用，通过形成一个集合。人们发现，这样的模型可以解释当一个漂移平移场被破坏时块的大小。冰盾的交叉点是冰盾的交叉点，冰盾的交叉点是冰盾的交叉点。在hydraulic基金会(hydraulic基金会)的模型中，“elastic beam”和“elastic place”被称为“aastic pult”和“horizontal N forces”。在《冰雪奇缘》中，《compression force》是一部经典小说中的“冰雪奇缘”。compression力量是在失败的基础上进行的，在统一的基础上进行的。在复杂的环境下进行分析的方法，以及在复杂的环境中使用的方法。《星球P-N》中的限量版是《冰锥》中的《冰锥》。在arcs sequences上的冰板构造问题是由FEM模型模拟的。FEM分析中的dimension打破了FEM分析中的冰块，这是在模拟beam解决方案上的萨姆命令。在《自然秩序》中，这段视频被称为“史诗般的召唤”。在冰上模拟器交互中，笔画的形式是“在冰上”。这是对更多现实的回应。
{"title":"Mechanical model of drifted ice interaction of wide offshore structure","authors":"А.Н. Сахаров","doi":"10.37220/mit.2023.61.3.052","DOIUrl":"https://doi.org/10.37220/mit.2023.61.3.052","url":null,"abstract":"Рассматривается взаимодействие дрейфующего поля ровного льда с наклонной гранью широкой платформы или протяженного защитного мола. Модели плавающей упругой балки-полоски или пластинки на упругом основании оказываются эффективными для расчета глобальной ледовой вертикальной P и горизонтальной N нагрузок. Учет горизонтальной нагрузки в большинстве работ производится в критерии прочности, определяемой по достижению условия прочности на изгиб (или растяжение) в крайнем волокне в опасном сечении. В статье выполнен учет действия сжимающих напряжений и в критерии, и в уравнениях равновесия. Получено аналитическое решение задачи равновесия плавающей балки в условиях сжатия и изгиба, найдены координаты сечения балки, где действует максимальный изгибающий момент. На плоскости P-N построены кривые, задающие предельные нагрузки для балки. Это позволяет эффективно находить максимальные нагрузки на сооружение в зависимости от сценария взаимодействия (начальный контакт, модель Кроасдейла). Рассмотрена задача о плавающей пластинке с контактным краем, состоящим из дуг окружностей. Решение методом конечного элемента не выявило принципиальных отличий от исследованной модели плавающей балки-полоски. Выполненный расчет показывает, что размер блоков на порядок превышает толщину льда и мало соответствует наблюдаемому в натурных условиях. Для более реалистичного описания рассматривается силовое взаимодействие поля на сооружение посредством образуемого нагромождения. Установлено, что такая модель позволяет объяснить наблюдаемый размер блоков при разрушении дрейфующего ровного поля.\u0000 The interaction of a drifting ice sheet and wide sloping offshore structures is under consideration. The model of elastic beam and elastic plate equilibrium on hydraulic foundation turn out to be effective for calculation the values both vertical P and horizontal N forces. In many researches the compression force is taken into account in strength criterion of ice bending failure. The compression force is under consideration both in the failure criterion and in the equation of equilibrium. An analytical solution of equilibrium of a floating beam under compression and bending conditions is obtained, the coordinates of the beam section where the maximum bending moment acts are found. The limit curves on the a plane P-N allow to determinate loads value for various scenarios of ice-structure interaction efficiently (initial contact, the Croasdale’s scheme). The problem of equilibrium of floating ice sheet constrained on the contact surface by sequences of arcs is simulated by FEM model. The dimension of break off ice blocks in FEM analyses is in the same order as on the analytical beam solution. The performed calculation shows that blocks size is an order of magnitude greater than the ice thickness and doesn’t correspond to that observed in natural conditions. The pile-up formation is used in the modeling of ice-structure interaction. It allows to describe this process more realistically.","PeriodicalId":43947,"journal":{"name":"Marine Intellectual Technologies","volume":"19 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.1,"publicationDate":"2023-08-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"75871649","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-08-28DOI: 10.37220/mit.2023.61.3.043
А.А. Добродеев, Н.Ю. Родионов, Г.А. Архипов
Создание современного флота крупнотоннажных судов, предназначенных для круглогодичной работы в Арктических условиях, должно быть основано на применении комплексной оценки ходовых и ледовых качеств, характеристик энергетической установки и режимов работы пропульсивного комплекса на стадии эскизного проектирования. Такой подход в условиях существующих ограничений на поставку импортного судового оборудования позволяет разработать наиболее эффективные технические решения для судна. Настоящая работа посвящена поиску и определению основных проектных решений при создании отечественного крупнотоннажного транспортного судна ледового класса Arc7, предназначенного для вывоза полезных ископаемых из шельфовых месторождений Арктики. Поиск указанных решений был выполнен при условии комплектации энергетической установки и движительно-рулевого (ДРК) комплекса оборудованием отечественного производства. Значения потребной мощности энергетической установки (ЭУ) были определены в ходе проведённых расчётов при помощи существующих численных методик. Далее, в работе рассматриваются различные варианты комплектации ЭУ и проводится численный анализ и сравнение на основе выбранных значений весовых функций сравниваемых характеристик ЭУ. The comprehensive assessment of ship and ice performance, the power plant and operating modes of the propulsion complex characteristics at the stage of preliminary design must be the foundation of modern large-size vessels fleet intended for year-round operation in Arctic conditions. This approach allows to develop the most effective technical solutions for the vessels under existing restrictions on the supply of imported ship equipment. The presented work is devoted to the search and determination of the main design solutions for the creation of a domestic large-tonnage transport vessel of the Arc7 ice class intended for the export of minerals from the deposits of the Arctic region. The search for these solutions was carried out under the condition that the power plant and the propulsion complex (PC) were equipped with equipment of domestic production. The values of the required power of the power plant (PP) were determined during the calculations using existing numerical methods. Further, the paper considers various options for the configuration of the PP and performs a numerical analysis and comparison based on the selected values of the weight functions of the compared characteristics of the PC.
{"title":"Peculiarity of the designing the propulsion complex for large-tonnage ice-class transport vessels","authors":"А.А. Добродеев, Н.Ю. Родионов, Г.А. Архипов","doi":"10.37220/mit.2023.61.3.043","DOIUrl":"https://doi.org/10.37220/mit.2023.61.3.043","url":null,"abstract":"Создание современного флота крупнотоннажных судов, предназначенных для круглогодичной работы в Арктических условиях, должно быть основано на применении комплексной оценки ходовых и ледовых качеств, характеристик энергетической установки и режимов работы пропульсивного комплекса на стадии эскизного проектирования. Такой подход в условиях существующих ограничений на поставку импортного судового оборудования позволяет разработать наиболее эффективные технические решения для судна. Настоящая работа посвящена поиску и определению основных проектных решений при создании отечественного крупнотоннажного транспортного судна ледового класса Arc7, предназначенного для вывоза полезных ископаемых из шельфовых месторождений Арктики. Поиск указанных решений был выполнен при условии комплектации энергетической установки и движительно-рулевого (ДРК) комплекса оборудованием отечественного производства. Значения потребной мощности энергетической установки (ЭУ) были определены в ходе проведённых расчётов при помощи существующих численных методик. Далее, в работе рассматриваются различные варианты комплектации ЭУ и проводится численный анализ и сравнение на основе выбранных значений весовых функций сравниваемых характеристик ЭУ.\u0000 The comprehensive assessment of ship and ice performance, the power plant and operating modes of the propulsion complex characteristics at the stage of preliminary design must be the foundation of modern large-size vessels fleet intended for year-round operation in Arctic conditions. This approach allows to develop the most effective technical solutions for the vessels under existing restrictions on the supply of imported ship equipment. The presented work is devoted to the search and determination of the main design solutions for the creation of a domestic large-tonnage transport vessel of the Arc7 ice class intended for the export of minerals from the deposits of the Arctic region. The search for these solutions was carried out under the condition that the power plant and the propulsion complex (PC) were equipped with equipment of domestic production. The values of the required power of the power plant (PP) were determined during the calculations using existing numerical methods. Further, the paper considers various options for the configuration of the PP and performs a numerical analysis and comparison based on the selected values of the weight functions of the compared characteristics of the PC.","PeriodicalId":43947,"journal":{"name":"Marine Intellectual Technologies","volume":"11 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.1,"publicationDate":"2023-08-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"86056711","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-08-28DOI: 10.37220/mit.2023.61.3.045
Н.М. Семенова, Ю.А. Двойченко
Низкие скорости, высокие давления и несамоходность являются отличительными особенностями ледокольных платформ на воздушной подушке. Исследованию взаимодействия платформ со сплошным ледяным покровом посвящены небольшое количество работ. В статье рассматриваются различные методики расчета составляющих сопротивления, приводится графический анализ сравнения с данными натурных испытаний. В основе настоящего исследования лежит принцип разделения сопротивления на составляющие, каждая из которых рассматривалась отдельно. Для уточнения формулы составляющей сопротивления были проведены модельные эксперименты. Объем исследований позволил получить эмпирическую формулу расчета сопротивления в чистой воде с требуемой надежностью и точностью. При исследовании составляющей сопротивления разрушения ледяного покрова рассматривалось сопротивление надвижению поля давления произвольной формы на основание произвольного рельефа. Считалось, что кромки такого купола опираются на основание без трещин. Численное решение задачи позволило предложить зависимость для расчета сопротивления разрушения. Окончательно, после уточнения всех составляющих, предложена зависимость расчета сопротивления в сплошном ледяном покрове и представлены графики сравнения с натурными данными. Low speeds, high pressures and non-self-propelled are the distinctive features of icebreaking air cushion platforms. A small number of works have been devoted to the study of the platforms interaction with solid ice cover. In the article, various methods of calculating the resistance components, a graphical analysis of comparison with the data of full-scale tests are considered. The study is based on the principle of resistance separation into components, each of which was considered separately. To clarify the resistance component formula, model experiments were carried out. The volume of research has allowed to obtain the empirical formula for calculating resistance in clear water with the required reliability and accuracy. In the study of the resistance component to the ice cover failure, the resistance to the movement of an arbitrary pressure field on the base of an arbitrary relief was considered. It was believed that the edges of such a dome rest on the base without cracks. The numerical problem solution allowed to propose a dependence for calculating the fracture resistance. Finally, after clarifying all the components, the dependence of the calculation of resistance in a solid ice cover is proposed and comparison graphs with full-scale data are presented.
{"title":"On the issue of determining the ice failure resistance by air cushion platforms","authors":"Н.М. Семенова, Ю.А. Двойченко","doi":"10.37220/mit.2023.61.3.045","DOIUrl":"https://doi.org/10.37220/mit.2023.61.3.045","url":null,"abstract":"Низкие скорости, высокие давления и несамоходность являются отличительными особенностями ледокольных платформ на воздушной подушке. Исследованию взаимодействия платформ со сплошным ледяным покровом посвящены небольшое количество работ. В статье рассматриваются различные методики расчета составляющих сопротивления, приводится графический анализ сравнения с данными натурных испытаний. В основе настоящего исследования лежит принцип разделения сопротивления на составляющие, каждая из которых рассматривалась отдельно. Для уточнения формулы составляющей сопротивления были проведены модельные эксперименты. Объем исследований позволил получить эмпирическую формулу расчета сопротивления в чистой воде с требуемой надежностью и точностью. При исследовании составляющей сопротивления разрушения ледяного покрова рассматривалось сопротивление надвижению поля давления произвольной формы на основание произвольного рельефа. Считалось, что кромки такого купола опираются на основание без трещин. Численное решение задачи позволило предложить зависимость для расчета сопротивления разрушения. Окончательно, после уточнения всех составляющих, предложена зависимость расчета сопротивления в сплошном ледяном покрове и представлены графики сравнения с натурными данными.\u0000 Low speeds, high pressures and non-self-propelled are the distinctive features of icebreaking air cushion platforms. A small number of works have been devoted to the study of the platforms interaction with solid ice cover. In the article, various methods of calculating the resistance components, a graphical analysis of comparison with the data of full-scale tests are considered. The study is based on the principle of resistance separation into components, each of which was considered separately. To clarify the resistance component formula, model experiments were carried out. The volume of research has allowed to obtain the empirical formula for calculating resistance in clear water with the required reliability and accuracy. In the study of the resistance component to the ice cover failure, the resistance to the movement of an arbitrary pressure field on the base of an arbitrary relief was considered. It was believed that the edges of such a dome rest on the base without cracks. The numerical problem solution allowed to propose a dependence for calculating the fracture resistance. Finally, after clarifying all the components, the dependence of the calculation of resistance in a solid ice cover is proposed and comparison graphs with full-scale data are presented.","PeriodicalId":43947,"journal":{"name":"Marine Intellectual Technologies","volume":"3 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.1,"publicationDate":"2023-08-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"81311478","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Проведение натурных испытаний ледоколов с целью исследования ледовой ходкости помимо высоких материальных затрат, требует вывод судов из эксплуатации. Поэтому активно используется модельный эксперимент. Одно из главных преимуществ модельных испытаний ледоколов — это возможность прогнозирования ледовой ходкости на ранних этапах проектирования. В статье описывается метод определения сопротивления при движении судна в сплошном ледяном поле с использованием модельного эксперимента. Описаны испытания модели ледокола проекта 1105 в масштабе 1:50. В качестве модели льда использовался тонкий естественный лед. Приведен алгоритм проведения экспериментов и методика пересчета его результатов на натурное судно. Для пересчета результатов модельного эксперимента на натуру использовалась упрощенная методика без разделения ледового сопротивления на составляющие разрушения и обломков льда. В статье приведено сравнение результатов модельного эксперимента с натурными данными. В дальнейшем планируется использовать результаты проведенных испытаний для настройки полуэмпирических моделей сопротивления с применением методов множественной линейной регрессии с целью прогнозирования ледовой ходкости судов на ранних стадиях их проектирования. When conducting full-scale tests of icebreakers to study their ice seaworthiness, in addition to high material costs, temporary decommissioning of vessels is required. To avoid this, model experiments are actively used. One of the main advantages of testing icebreaker models is the ability to predict the seaworthiness of vessels at the early stages of design. This paper describes a method for determining the resistance of a vessel moving through a solid ice field in a model experiment. Tests of the Project 1105 river icebreaker on a scale of 1:50 are described. Thin natural ice was used as a model ice. The algorithm of experiments and the method of recalculating its results on a full-scale vessel are given. To recalculate the results of the model experiment, a simplified technique was used without dividing the ice resistance into components of ice destruction and fragmentation. The article compares the results of a model experiment with full-scale ship data. In the future, it is planned to use the results of the conducted tests to adjust semi-empirical resistance models using multiple linear regression methods to predict the ice seaworthiness of ships at the early stages of their design.
{"title":"Predicting the ice seaworthiness of the Project 1105 river icebreaker using a model experiment","authors":"М.А. Панакушин, А.Г. Ларин, К.Д. Блинов, М.А. Панченко","doi":"10.37220/mit.2023.61.3.048","DOIUrl":"https://doi.org/10.37220/mit.2023.61.3.048","url":null,"abstract":"Проведение натурных испытаний ледоколов с целью исследования ледовой ходкости помимо высоких материальных затрат, требует вывод судов из эксплуатации. Поэтому активно используется модельный эксперимент. Одно из главных преимуществ модельных испытаний ледоколов — это возможность прогнозирования ледовой ходкости на ранних этапах проектирования. В статье описывается метод определения сопротивления при движении судна в сплошном ледяном поле с использованием модельного эксперимента. Описаны испытания модели ледокола проекта 1105 в масштабе 1:50. В качестве модели льда использовался тонкий естественный лед. Приведен алгоритм проведения экспериментов и методика пересчета его результатов на натурное судно. Для пересчета результатов модельного эксперимента на натуру использовалась упрощенная методика без разделения ледового сопротивления на составляющие разрушения и обломков льда. В статье приведено сравнение результатов модельного эксперимента с натурными данными. В дальнейшем планируется использовать результаты проведенных испытаний для настройки полуэмпирических моделей сопротивления с применением методов множественной линейной регрессии с целью прогнозирования ледовой ходкости судов на ранних стадиях их проектирования.\u0000 When conducting full-scale tests of icebreakers to study their ice seaworthiness, in addition to high material costs, temporary decommissioning of vessels is required. To avoid this, model experiments are actively used. One of the main advantages of testing icebreaker models is the ability to predict the seaworthiness of vessels at the early stages of design. This paper describes a method for determining the resistance of a vessel moving through a solid ice field in a model experiment. Tests of the Project 1105 river icebreaker on a scale of 1:50 are described. Thin natural ice was used as a model ice. The algorithm of experiments and the method of recalculating its results on a full-scale vessel are given. To recalculate the results of the model experiment, a simplified technique was used without dividing the ice resistance into components of ice destruction and fragmentation. The article compares the results of a model experiment with full-scale ship data. In the future, it is planned to use the results of the conducted tests to adjust semi-empirical resistance models using multiple linear regression methods to predict the ice seaworthiness of ships at the early stages of their design.","PeriodicalId":43947,"journal":{"name":"Marine Intellectual Technologies","volume":"16 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.1,"publicationDate":"2023-08-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"73259435","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
京公网安备 11010802042870号
京ICP备2023020795号-1
扫码关注我们
求助内容：
应助结果提醒方式：