Динамическое воздействие "волны-убийцы" на контур морского судна

На основе метода вычислительной гидродинамики разработана технология моделирования динамического воздействия "волны-убийцы" на контур морского судна. Получены зависимости от времени скоростей и сил перемещения контура, угла, угловой скорости и ускорения, момента сил и момента импульса контура. Установлено, что контуры судов водоизмещением до 92 600 т опрокидываются "волнами-убийцами" высотой 30 м. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании морских судов, а также при разработке мероприятий по обеспечению безопасности судоходства.

"волна-убийца", вычислительная гидродинамика, контур судна, момент силы, момент импульса, угол крена, опрокидывание судна, безопасность судоходства, rogue wave, computational fluid dynamics, contour of the vessel, moment of force, moment of impulse, heeling angle, capsizing of the vessel, safety of seagoing vessel

1. Didenkulova I. I., Slunyaev A. V., Pelinovsky E. N. and et al. Freak waves in 2005 // Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2006. V. 6. Р. 1007-1015.

2. Куркин А. А., Пелиновский Е. Н. "Волны-убийцы": факты, теория и моделирование. Н. Новгород: ННГТУ, 2004. 158 с.

3. Lawton G. Monsters of the deep (The Perfect Wave) // New Scientist. 2001. V. 170, N. 2297. P. 28-32.

4. Rogue waves - forecast and impact on marine structures [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.kuleu-ven.be/hydr/downloads/MaxWave.pdf

5. Liu P. C., Pinho U. F. Freak waves - more frequent than rare! // Annales Geophys. 2004. V. 22. P. 1839-1842.

6. Nikolkina L., Didenkulova I. Rogue waves in 2006-2010. // Natural hazards and Earth system sciences. 2011. V. 11. P. 2913-2924.

7. Waseda T., Kinoshita T. Freak waves and capsizing accidents // Proceedings of the 11-th International Ship Stability Workshop (ISSW2010). Netherland, 2010. P. 79-84.

8. Справочник по теории корабля / Под ред. Я. И. Войткунского. В 3 тт. Т. 2. Статика судов, качка судов. Л.: Судостроение, 1985. 440 р.

9. Kjeldsen P. A. Sudden Disaster - in Extreme waves. // Rogue Waves 2000: Proceedings of a Workshop in Brest, France, 29-30 November, 2000. P. 19-35.

10. Smith C. B. Extreme waves and ship design // 10th International Symposium on Practical Design of Ships and Other Floating Structures Houston, Texas, 2007.

11. De Kat J. O., Paulling J. R. Prediction of extreme motions and capsizing of ships and offshore marine vehicles // Proceedings of OMAE 2001: The 20th International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering. Rio de Janeiro, Brazil, 3-8 June, 2001. P. 817-828.

12. Minami M., Sawada H., Tanizawa K. Study of ship responses and wave loads in the freak wave // Proceedings Of The Sixteenth International Offshore and Polar Engineering Conference. San Francisco, California, USA. May 28 - June 2, 2006. P. 272-278.

13. Sergeeva A., Slunyaev A., Pelinovsky E. and et al. Numerical modeling of rogue waves in coastal waters // Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2014. V. 14. P. 861-870.

14. Clauss G. F., Schmittner C. E., Stuck R. Numerical wave tank - simulation of extreme waves for the investigation of structural responses // Proceedings of OMAE 2005, 24th International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering. Halkidiki, Greece. June 12-17, 2005. P. 785-789.

15. Clauss G. F., Schmittner C. E., Hennig J. Simulation of rogue waves and their impact on marine structures // Proceedings of MAXWAVE, Final meeting. Geneva, Switzerland. October 8-10, 2003. P. 1-10.

16. Дорожко В. М. Динамическое воздействие аномально большой волны на неподвижную преграду // Мехатроника, автоматизация, управление. 2013, № 9. С 59-64.

17. Blazek J. Computational Fluid Dynamics: Principles and Applications. Elsevier, 2001. - 440 p.

18. Yakhot V., Orszag S. A. Renormalization group analysis of turbulence: Basic theory // Journal of scientific computing. 1986. V. 1, N. 1. P. 1-51.

19. Hsu K. L., Chen Y. J., Chau S. W. and et al. Ship flow computation of DTMB 5415 // CFD workshop Tokyo, Japan. March 9-11, 2005.

20. Ruban V., Kodama Y., Ruderman M. and et al. Rogue waves - towards a unifying concept: Discussions and debates // The European physical journal special topics. 2010. Issue 185. P. 5-15.

21. Zakharov V. E., Shabat A. B. Exact theory of two-dimensional self-focusing and onedimensional self-modulation of waves in nonlinear media // Soviet physics. Journal of Experimental and Theoretical Physics. 1972. N. 1. P. 62-69.

22. Longuet-Higgins M. S. The asymptotic behavior of the coefficients in Stokes's series for surface gravity waves // Journal of applied mathematics. 1985. V. 34. P. 269-277.

23. Fonseca N., Soares C., Pascoal R. Structural loads induced in a containership by abnormal wave conditions // Journ. Mar. Sci. Technol. 2006. N. 11. P. 245-259.

24. Дьяконов В. П. Вейвлеты. От теории к практике. М.: СОЛОН-Р, 2002. 448 с.

25. Сергиенко А. Б. Цифровая обработка сигналов. СПб.: Питер, 2002. 608 с.

26. Колесник В. П. Решения ANSYS-CFD в авиакосмических технологиях: динамические перестраиваемые сетки в расчетной аэродинамике // АКТО-2008: Авиакосмические технологии и оборудование. Казань-2008. IV Международная научно-практическая конференция. 12-15 августа 2008 года.

27. Hirt C. W., Nichols B. D. Volume of Fluid (VOF) Method for the Dynamics of Free Boundaries // J. Comput. Phys. 1985. V. 39. P. 201-225.

28. Флот рыбной промышленности. Справочник типовых судов. М.: Транспорт. 381 с.

29. Афонин А. М. Физические основы механики. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2006. 368 с.

30. Правила классификации и постройки морских судов. Т. 1. СПб.: Российский морской регистр судоходства, 2012. 466 с.