Нелiнiйний механiзм збудження гiдропружних коливань гнучких суден на помiрному вiтровому хвилюваннi

Abstract

Рассмотрен приближенный нелинейный метод расчета параметров волновой вибрации современных судов с повышенной гибкостью корпуса на морском волнении умеренной бальности. Метод включает определение интенсивности гидродинамической нагрузки, возбуждающей волновую вибрацию, расчет упругой реакции судна по балочным формам в вертикальной плоскости, а также изгибающих моментов и стандарта вибрационных напряжений в миделевом сечении корпуса судна. Сопоставительные расчеты параметров волновой вибрации, выполненные для ряда реальных судов, удовлетворительно согласуются с независимыми данными натурных замеров волновой вибрации. Систематические расчеты стандартов вибрационных напряжений показали значительное влияние нелинейных эффектов на уровни волновой вибрации.

Розглянуто наближений нелiнiйний метод розрахунку параметрiв хвильової вiбрацiї сучасних суден з пiдвищеною гнучкiстю корпусу на помiрному морському хвилюваннi. Метод включає визначення iнтенсивностi гiдродинамiчного навантаження, що викликає хвильову вiбрацiю, розрахунок пружної реакцiї суден за балочними формами у вертикальнiй площинi, а також згинаючих моментiв та стандарту вiбрацiйних напружень у мiделевому перерiзi корпусу судна. Порiвняльнi чисельнi розрахунки параметрiв хвильової вiбрацiї, проведенi для ряду реальних суден, задовiльно узгоджуються з незалежними даними натурних експериментальних вимiрювань хвильової вiбрацiї. Систематичнi розрахунки стандартiв вiбрацiйних напружень показали суттєвий вплив нелiнiйних ефектiв на рiвнi хвильової вiбрацiї.

Key aspects of the approximate nonlinear method for the estimation of wave-induced vertical ship-hull vibration in moderate sea conditions are presented. This technique includes the simplified nonlinear solution of the hydrodynamic part of the diffraction problem for head seas and specified approach in the nonlinear estimation of the RMS-values of wave-induced stresses in the middle ship-hull section. Numerical results for hydrodynamic loads in moderate regular waves and for RMS-values of wave-induced stresses in irregular waves are presented as well the comparison of the data obtained with the independent results of model and full-scale measurements has been done. The reliable correlation of the results has been obtained. Systematic numerical calculations of RMS-values of wave-induced stresses for typical flexible ships displayed strong influence of the nonlinear effects on the values of RMS.