Устойчивость контура морского судна к опрокидыванию "волной-убийцей"

Рассмотрен CFD-метод исследования устойчивости контуров морских судов при воздействии "волн-убийц". Предложена модель системы "контур-волна-убийца". Выполнено обоснование выбранного диапазона длин "волн-убийц". Приведены результаты численного исследования устойчивости контуров рыбопромысловых судов водоизмещением 1389-9260 т в зависимости от их начального удаления от "волн-убийц" различной длины. Отмечается связь опрокидывания контуров с крутизной переднего склона "волны-убийцы". Полученные результаты могут быть использованы при проектировании и разработке мероприятий по обеспечению безопасной эксплуатации судов.

устойчивость судна, вычислительная гидродинамика, "волна-убийца", крутизна волны, угол крена, контур судна, опрокидывание судна, stability of a vessel, computational fluid dynamics, rogue wave, wave steepness, heeling angle, contour of a vessel, capsizing of a vessel

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

2. 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. Iss. 185. P. 5-15.

3. Zakharov V. E. Stability of periodic waves of finite amplitude on the surface of a deep fluid // J. Appl. Mech. Tech. Phys. 1968. V. 9. N. 2. P. 190-194.

4. 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.

5. Пелиновский Е. Н., Слюняев А. В. "Фрики" - морские волны-убийцы // Природа. 2007. № 3. С. 14-23.

6. Чаликов Д. В. Портрет волны-убийцы // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2015. Т. 5. № 1. С. 5-13.

7. Шамин Р. В. Моделирование волн-убийц на основе эволюционных дифференциальных включений // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2012. Т. 5. № 1. С. 14-23.

8. Слюняев А. В., Сергеева А. В. Численное моделирование и анализ пространственно-временных полей аномальных морских волн // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2012. Т. 5. № 1. С. 24-36.

9. Кузнецов С. Ю., Сапрыкина Я. В. Экспериментальные исследования возникновения волн-убийц при эволюции узкого спектра крутых волн // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2012. Т. 5. № 1. С. 52-63.

10. Lawton G. Monsters of the deep (The perfect wave) // New scientist. 2001. V. 170. N. 2297. P. 28-32.

11. Rogue waves - forecast and impact on marine structures. URL: http://www.kuleuven.be/hydr/downloads/MaxWave.pdf (дата обращения: 10.06.2015).

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

13. Extreme Seas. Design for ship safety in extreme seas. URL: http://tra2014.traconference.eu/papers/pdfs/TRA2014_Fom_28494.pdf (дата обращения: 10.06.2015).

14. Minami M., Sawada H. and et al. Study of Ship Responses and Wave Loads in the Freak Wave // Proc. of the Sixteenth International Offshore and Polar Engineering Conference. California, USA. May 28-June 2. 2006. P. 272-278.

15. Onorato M., Proment D. and et al. Rogue Waves: From Nonlinear Schrodinger Breather Solutions to Sea-Keeping Test. URL: http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0054629 (дата обращения: 10.06.2015).

16. Справочник по теории корабля / Под ред. Я. И. Войткунского. Т. 2. Статика судов, качка судов. Л.: Судостроение, 1985. 440 с.

17. Buca M. P. Nonlinear Ship Rolling and Capsizing // Brodogradnja. 2006. N. 4. P 321-331.

18. Wu M., Yang В. and et al. Prediction of Ship Motions in Head Waves Using RANS Method // Proc. of the Twenty-second International Offshore and Polar Engineering Conference. Greece. 2012. P. 1112-1117.

19. Ferziger J. H. Computational Methods for Fluid Dynamics. Berlin: Springer, 2002. 431 p.

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

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

22. Longuet-Higgins M. S. The instability of gravity waves of finite amplitude in deep water// Subharmonics. Proc. R. Soc. 1978. V. 360. P. 489-505.

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. Liu P. C., Wu A. J. and et al. What do we know about freaque waves in the ocean and lakes and how do we know it? // Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2010. N. 10. P. 1-6.

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

26. Hirt C. W., Nichols B. D. Volume of fluid method for the dynamics of free boundaries // Comp. Phys. 1981. V. 39, N. 1. P. 201-225.

27. Дорожко В. М. Динамическое воздействие "волны-убийцы" на контур морского судна // Мехатроника, автоматизация, управление. 2015. № 3. С. 209-216.

28. Флот рыбной промышленности. Справочник типовых судов. М.: Транспорт, 1990. 381 с.

29. Кулагин В. Д. Теория и устройство морских промысловых судов. Л., Судостроение, 1974. 440 с.