+
Труды Крыловского государственного научного центра
2018. — Выпуск 3(385)
Содержание:
+
Объект и цель научной работы. Объектом исследования является влияние мелководья на параметры ледовой ходкости ледокола. Материалы и методы. Использованы данные модельных испытаний перспективного ледокола в гидродинамическом и ледовом бассейнах, выполненные в условиях г лубокой воды и мелководья с применением нового метода расчета ледовой ходкости многовального ледокола. Основные результаты. Разработан метод расчета ледовой ходкости многовального ледокола. Получены данные по влиянию мелководья на параметры ледовой ходкости ледоколов и судов ледового плавания, движущихся во льдах по мелководным участкам полярных акваторий. Заключение. Новый метод расчета параметров ледовой ходкости многовального ледокола базируется на введении швартовной системы коэффициентов взаимодействия движителей и корпуса, без которой подобный расчет был невозможен. Метод позволяет рассчитать параметры, характеризующие движение ледокола при условии отсутствия взаимодействия гребных винтов со льдом, и оценить ледовое сопротивление в натурных условиях. В случае же интенсивного взаимодействия гребных винтов ледокола со льдом сравнение натурных и модельных данных с расчетными значениями дает неоценимую информацию для изучения влияния таких взаимодействий на параметры движения ледокола. Данные расчетов ледовой ходкости ледокола на глубокой воде и мелководье позволяют спрогнозировать основные параметры его движения и принять меры для преодоления опасной ситуации.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Объект и цель научной работы. Объектом теоретических исследований и расчетного анализа являются требования Правил Регистра к ледовым усилениям судов ледового плавания и ледоколов. Материалы и методы. При определении расчетных ледовых нагрузок используется модель динамического разрушения льда, описывающая сложный процесс одновременного силового раздробления и динамического вытеснения льда, и согласующаяся с современными экспериментальными данными по разрушению льда при местном смятии. Основные результаты. Разработаны Предложения по совершенствованию действующих требований Правил Регистра к ледовым усилениям судов и ледоколов в части регламентации расчетных ледовых нагрузок, обеспечивающие обоснованную экстраполяцию накопленного опыта обеспечения ледовой прочности на перспективные крупнотоннажные суда ледового плавания и мощные ледоколы. Заключение. При определении ледовых нагрузок осуществлен переход от гидродинамической модели к прогрессивной модели динамического разрушения льда, адекватно описывающей современные экспериментальные данные об особенностях разрушения льда. На основании новой модели построена новая система регламентационных зависимостей для определения расчетных ледовых нагрузок. Выполнено согласование требований к прочности конструкций ледовых усилений судов различных ледовых классов на основе согласования соответствующих величин расчетных ледовых нагрузок. При переходе к разработанным Предложениям при сохранении неизменным общего уровня требований к ледовой прочности достигается снижение расчетных ледовых нагрузок и, как следствие, металлоемкости конструкций ледовых усилений для перспективных в настоящее время крупнотоннажных судов и ледоколов нового типа.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Объект и цель научной работы. Объектом исследования являются вопросы методики самоходных испытаний моделей, оборудованных движителями типа «гребной винт в насадке». Цель работы - анализ особенностей таких экспериментов при наличии динамометра для измерения упора насадки и при его отсутствии. Материалы и методы. Выявление состава измеряемых величин и способов их представления при этих двух вариантах проведения испытаний. Рассмотрение особенностей определения характеристик взаимодействия движителя и корпуса в обоих случаях. Оценка достоинств и недостатков каждого метода. Эти вопросы иллюстрируются данными испытаний, проведенных с одной из характерных моделей судов. Основные результаты. На основе гипотезы эквивалентности условий работы винта в насадке в «свободной воде» и в попутном потоке судна разработан приближенный метод пересчета экспериментальных результатов самоходных испытаний моделей с комплексом «винт в насадке» (при котором упор насадки не измеряется) на данные опыта с измерением этого упора, при котором обеспечивается более полная информация о физических условиях работы движителя и возможность проведения расчетов ходкости по различным алгоритмам. Выявлена зависимость гидродинамических характеристик насадки от дополнительного радиального скоса набегающего на движитель потока корпуса, приводящая к ограничению точности указанного пересчета. Заключение. Для моделей судов с движителем типа «винт в насадке» предложена схема приближенного пересчета данных самоходных испытаний, выполненных без измерения упора насадки, на результаты, аналогичные опыту с его измерением. Показано, что для уточнения методов проектирования комплексов «винт в насадке» необходимо оценивать и учитывать радиальный скос потока за корпусом судна. Материал может быть полезен специалистам, занимающимся расчетами ходкости судов или проведением экспериментов в опытовом бассейне.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Объект и цель научной работы. Объектом является быстроходное водоизмещающее судно, оборудованное малогабаритными водометными движителями (МГВД). Цель научной работы - разработка способа определения коэффициента попутного потока для расчета взаимодействия движителя с корпусом судна. Материалы и методы. Используются основы теории расчета водометных движителей и результаты испытаний модели МГВД на гидродинамическом стенде и на самоходной модели судна в опытовом бассейне. Основные результаты. Получены гидродинамические характеристики модели МГВД на гидродинамическом стенде и в составе самоходной модели судна в опытовом бассейне. Определено поле скоростей вблизи корпуса судна в районе водозаборника движителя. Выполнена оценка величины попутного потока, втекающего в водовод движителя, при испытаниях самоходной модели судна, оборудованной моделью МГВД. Получены зависимости коэффициента попутного потока и относительной толщины потока, втекающего в движитель перед водозаборником, от относительной поступи. Получены данные о влиянии попутного потока и ширины захвата потока на индуктивный КПД. Приведен способ корректировки на натурный масштаб кривых действия движителя с учетом влияния пограничного слоя на днище корпуса, сопоставлены коэффициенты попутного потока на модели и на натурном судне. Заключение. Материалы выполненной работы имеют практическую ценность при проектировании водометных движителей, в частности при разработке компоновки движителя с приемом воды с поверхности корпуса судна и при корректировке на натурный масштаб кривых действия движителя с учетом влияния пограничного слоя на днище корпуса судна.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Объект и цель научной работы. Исследуется влияние предварительного пластического деформирования прямого и обратного знака на свойства титанового сплава в условиях холодной ползучести. Сопоставлена ползучесть сплава в условиях одноосного растяжения и одноосного сжатия. Материалы и методы. Для описания ползучести использован предложенный ранее метод, основанный на испытаниях образцов в условиях постоянной скорости суммарной деформации в широком диапазоне указанной скорости (5 порядков). Соотношение теории упрочнения содержит напряжение, остаточную деформацию (деформацию ползучести) и скорость остаточной деформации. Эксперимент проводился на испытательных машинах серии«Инстрон-8800». Основные результаты. Показано, что параметры, характеризующие холодную ползучесть сплава, и соответ- ствующие кривые ползучести существенно зависят от знака напряжения. Расчетные и экспериментальные значения скорости ползучести хорошо согласуются. Влияние предварительного пластического деформирования также существенно зависит от знака: при изменении знака деформирования имеет место значительное усиление ползучести (аналог эффекта Баушингера). Для описания указанного явления получены параметры получившего пластическую деформацию материала. Исследовано присутствие деформации ползучести и возможность использования закона Герстнера при медленной разгрузке. Заключение. Предложенный ранее метод описания влияния фактора времени на деформирование титанового сплава при климатических температурах использован для предварительно деформированного материала и при изменении знака нагружения. Экспериментальные кривые ползучести согласуются с расчетными.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Объект и цель научной работы. Исследование физической картины разрушения многопреградных конструкций при контактном подводном взрыве и получение оценок влияния их основных конструктивных параметров (толщина преград, расстояние между ними и т.п.), а также влияния различных типов заполнителя, расположенного между преградами, на предельную взрывосопротивляемость конструкции в целом и объем разрушений отдельных преград. Материалы и методы. Проведенные исследования базируются на результатах испытаний масштабных макетов многопреградных конструкций, изготовленных из стали. В качестве заполнителя использовалась вода или двухфазная газожидкостная среда пузырьковой структуры. Основные результаты. Предложены и обоснованы эмпирические зависимости, определяющие параметры деформирования главной преграды и размеры разрушения наружной обшивки и разделительной преграды. Показано, что применение в составе многопреградных конструкций двухфазной газожидкостной среды позволяет в условиях контактного подводного взрыва существенно уменьшить размеры разрушений отдельных преград, а также повысить взрывосопротивляемость конструкции в целом. Заключение. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании многопреградных систем, эффективно сопротивляющихся подводному взрыву, а также для верификации расчетных моделей воздействия кон- тактного подводного взрыва на корпусные конструкции.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Объект и цель научной работы. Рассматривается задача прогнозирования изменения производственно-экономического потенциала, например, коммерческого транспортного или промыслового флота при различных стратегиях эксплуатации судов за время полного срока их службы. Задача решается в рамках создания методического инструментария для технико-экономического анализа и оптимизации судостроительных программ для систем управления жизненным циклом продукции судостроения. Материалы и методы. Рассматриваемая задача является динамической и стохастической, т.е. задачей с неоднозначно определенными входными данными, и поэтому может быть представлена в виде марковского случайного процесса и решена с использованием соответствующего математического аппарата - дифференциальных уравнений А.Н. Колмогорова - методом динамики средних. Данный метод широко применяется для оценки стоимостных и временных характеристик стадий жизненного цикла сложных технических устройств различного назначения и построен на анализе смены типовых состояний однородных элементов сложной системы, в нашем случае - смены этапов жизненного цикла судов флота, однородных по типу и водоизмещению. Основные результаты. Для решения указанной задачи предложен метод исследований сбалансированных решений триады «стоимость - эффективность - циклы» с использованием упомянутого выше математического аппарата. Метод динамики средних численностей судов учитывает регламенты их эксплуатации по требованиям судовладельцев, характеристики надежности, долговечности и ремонтопригодности морской техники, производственные мощности судостроения и судоремонта, а также финансовые ресурсы и порядок их распределения по этапам жизненного цикла судов планируемого флота. Заключение. Метод позволяет моделировать различные альтернативные варианты создания, эксплуатации и ремонта перспективных судов флота с целью определения лучшего из этих вариантов по технико-экономическим показателям. Цель моделирования - поддержание производственно-экономического потенциала флота путем поиска рационального варианта стратегии планирования приобретения, организации сервисного обслуживания, заводских плановых и неплановых ремонтов. При этом также решается задача своевременного списания неэффективной устаревшей морской техники и пополнения флота новыми судами. Такая стратегия должна минимизировать риски неоправданных финансовых затрат на создание морально устаревшего и содержание изношенного флота при условии обеспечения заданной численности эксплуатируемых судов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Объект и цель научной работы. Объектом работы являются судовые дизельные и газотурбинные двигатели, входящие в состав судовых энергетических установок в качестве главного двигателя или дизель-генератора. Цель работы заключается в выявлении актуальных диагностических задач на основе исследования эксплуатационных дефектов элементов судовых двигателей. Материалы и методы. В качестве исходных материалов используется научно-техническая информация, которая представлена в трудах, посвященных анализу эксплуатационной компоненты жизненного цикла судовых энергетических установок, а также личные наработки и многолетний опыт проведения НИОКР в области обеспечения надежности сложных энергомеханических систем. Основные результаты. Установлены основные причины отказов оборудования судовых дизельных и газотурбинных установок, которые позволяют оптимизировать перечень задач, решаемых системами централизованного контроля и мобильной диагностической аппаратурой. Заключение. Скрытое от персонала развитие эксплуатационных дефектов (вплоть до наступления критической стадии) является основной причиной отказов и аварий судовых двигателей. Можно утверждать, что развитие и совершенствование методов и средств эксплуатационной диагностики и предремонтной дефектации судовых дизелей и морских газотурбинных двигателей позволит оптимизировать обслуживание двигателей и снизить вероятность отказов и аварий.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Объект и цель научной работы. Объектом являются жаропрочные материалы, используемые в газовых турбинах, в первую очередь морского назначения. Цель исследований - получить закономерности влияния различных факторов, таких как температура и солевая нагрузка, на скорость разрушения этих материалов. Материалы и методы. Материалами для исследований являлись результаты собственных испытаний жаропрочных сплавов на газодинамическом стенде Крыловского центра. Скорость потери массы оценивалась гравиметрическим методом. Основные результаты. Удалось установить, что жаропрочные и титановые материалы в коррозионной среде ведут себя единообразно, солевая нагрузка влияет на скорость потери массы, а наружный слой материала воздействует на коррозионный процесс. Также выявлены особенности поведения жаропрочных сплавов при температурах выше 900 °С. Заключение. Полученные результаты позволяют оценивать коррозионную стойкость жаропрочных материалов, необходимость использования защитных покрытий в зависимости от условий эксплуатации. Выявленные особенности процессов солевой коррозии при температурах выше 900 °С, требующие подробного исследования этого явления, ограничили диапазон рассматриваемых температур до 700-900 °С.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Объект и цель научной работы. Объектом исследования является воздухонезависимая энергетическая установка подводных объектов. Цель исследований - оценка перспективности применения воздухонезависимых энергетических установок c литий-ионными аккумуляторными батареями. Материалы и методы. Разработана расчетная методика вариантных расчетов необходимой суммарной энергоемкости подводного объекта для обеспечения заданного спектра режимов функционирования, позволяющая определять массогабаритные характеристики воздухонезависимой энергетической установки неатомной подводной лодки с литий-ионной аккумуляторной батареей. Основные результаты. Приведены результаты сопоставления для конкретного подводного объекта массогабаритных параметров воздухонезависимой энергетической установки с литий-ионной аккумуляторной батарей с другими типами воздухонезависимой энергетики. Заключение. Литий-ионная аккумуляторная батарея с позиций простоты управления и эксплуатационной надежности имеет несомненные преимущества по сравнению с другими типами воздухонезависимой энергетики.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Объект и цель научной работы. Разработка методики расчета механической и электрической подсистем волногенератора поплавкового типа. Материалы и методы. Использовались аналитические методы исследования устройств и систем электромеханики. Основные результаты. Разработана инженерная методика расчета механической и электрической подсистем волногенератора поплавкового типа. Заключение. Результаты исследования позволяют выполнить расчет и проектирование волногенератора поплавкового типа, кинематическая схема которого не содержит механического редуктора.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Объект и цель научной работы. Определение индуктивности обмоток ротора и сил, действующих на ротор в трехмерной модели линейных синхронных двигателей. Материалы и методы. Использованы методы теоретической электротехники. Основные результаты. Получены формулы для индуктивности обмоток ротора и сил, действующих на ротор в трехмерной модели линейных синхронных двигателей. Заключение. Найдены откорректированные выражения для расчета индуктивности секций и электродинамических сил ротора линейного синхронного двигателя.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Объект и цель научной работы. Исследована индуктивность соленоидов удлиненной формы, которые получили широкое применение в различных технических приложениях. Целью является разработка дополнительного способа аналитического определения индуктивности подобных соленоидов. Материалы и методы. Выполненные исследования основываются на разностороннем использовании результатов, полученных ранее при оценке величины статической индуктивности соленоидов, не содержащих ферромагнитные сердечники, при этом использовались методы математического анализа. Основные результаты. Предложен приближенный способ определения зависимости индуктивности соленоида удлиненной формы от одного из основных его геометрических параметров - диаметра. Представлены также зависимости индуктивности соленоидов удлиненной формы от остальных основных параметров - длины и количества витков при равномерной намотке провода. Заключение. Полученные соотношения могут быть использованы при выполнении конструкторских и проектных работ по созданию или модернизации электротехнических и радиоэлектронных систем
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Объект и цель научной работы. Рассмотрены методы акустического проектирования кораблей с целью определения путей совершенствования этих методов. Материалы и методы. Критический обзор методов и мероприятий по акустическому проектированию кораблей и основных особенностей их практического применения в обеспечение достижения заданных акустических характеристик проектируемых кораблей. Основные результаты. Разработаны предложения по совершенствованию методов акустического проектирования кораблей. Заключение. Установлено, что без совершенствования методологии акустического проектирования невозможно обеспечить дальнейшее улучшение акустических характеристик перспективных кораблей.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Объект и цель научной работы. Объектом исследования являются корабли, предназначенные для слежения за космическими объектами (СКО) и обнаружения пусков межконтинентальных баллистических ракет. Целью статьи является анализ истории создания и развития таких кораблей, анализ их современного состояния и особенности использования в современных условиях. Показана эволюция кораблей СКО и их радиолокационных станций (РЛС) слежения. Отдельно рассмотрен вопрос использования для этих целей активных фазированных антенных решеток. Материалы и методы. Проанализированы данные испытаний кораблей СКО различных стран с момента их появления до настоящего времени. Изложены основные этапы развития корабельных радиолокационных систем в различных странах. Отражены главные характеристики кораблей СКО. Основные результаты. На основе анализа развития кораблей СКО за прошедшие 60 лет выявлены основные тенденции развития техники и технологий слежения за космическими объектами. Отмечены наиболее перспективные конструкции радиолокационных комплексов (РЛК) и РЛС кораблей СКО. Заключение. Представленные материалы позволяют определить тенденции развития кораблей СКО. Полученные выводы могут быть использованы при проектировании отечественных перспективных кораблей СКО, их РЛК и РЛС.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Объект и цель научной работы. Объектом научной работы является резинометаллический виброизолятор типа ЭСА-100. Цель работы - исследование зависимости динамических характеристик виброизолятора типа ЭСА-100 от величины статической нагрузки. Материалы и методы. Испытания виброизоляторов проводились на сервогидравлической испытательной машине АО «ПО «Севмаш», входящей в состав комплекса стендов для измерений динамических характеристик вибро- изолирующих конструкций, по методу измерения механических сопротивлений виброизолирующих конструкций в условиях статических нагрузок. Основные результаты. Выведена эмпирическая формула для расчета коэффициента увеличения динамической жесткости виброизолятора ЭСА-100 в зависимости от коэффициента увеличения статической нагрузки. Заключение. Эмпирическая формула, полученная в результате выполнения данной работы, позволяет рассчитать фактическую жесткость виброизолятора ЭСА-100 в условиях, когда фактическая статическая нагрузка в несколько раз превышает номинальную статическую нагрузку.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
Вверх