Нелінійні задачі гідродинаміки вітрових хвиль та суден в умовах морського хвилювання - Автореферат

Кінець минулого століття без перебільшення можна визначити, як період зміни парадигми у низці природничих, соціальних та інших наук, як систем певних знань, повязаний з переходом від лінійних підходів, моделей та методів до більш глибоких та змістовних нелінійних моделей та методів досліджень явищ, процесів, механізмів взаємодії, закономірностей. Представлена робота з нелінійної гідродинаміки поверхневих хвиль і судна в умовах вітрового хвилювання (шторму) є вагомим внеском автора у процес напрацювання нових нелінійних моделей та методів з метою більш глибокого та комплексного дослідження фізичних процесів, механізмів, що ними керують, та закономірностей, що їх супроводжують, у даній галузі науки. Здатність коректно описувати гідродинаміку крутих вітрових хвиль та визначати закономірності у даному явищі, особливо для жорстких умов хвилювання, дозволяє розвязувати далі проблеми розрахунку хвильових навантажень та динаміки технічних засобів діяльності людини в океані (суден, нафто - та газовидобувних платформ, трубогонів, плавучих чи підводних сховищ, виробничих комплексів і т. ін.). Актуальність дослідження нелінійної гідродинаміки суден в умовах морського хвилювання (гідродинамічних навантажень та реакцій суден на дію хвиль) полягає в першу чергу у тому, що від коректного та якісного розвязання даної проблеми суттєво залежить рівень надійного проектування і експлуатації суден (їх морехідності, міцності) у даних умовах. Наукове значення роботи полягає у тому, що створено комплекс логічно поєднаних нелінійних фізико-математичних моделей та методів для дослідження: 1) груп вітрових хвиль на глибокій воді від слабко до сильно нелінійного наближень, 2) гідродинамічних навантажень при взаємодії суден і хвиль, 3) основних реакцій суден сучасних типів на дію хвиль в умовах інтенсивного і помірного хвилювання, та на цій основі проведено їх теоретичне і чисельне дослідження і отримано нові обґрунтовані результати, які підтверджують суттєвий вплив нелінійних ефектів на фізичні процеси і характеристики, що в сукупності створює нове вирішення даної проблеми.У першому розділі, який має оглядовий характер, представлено аналіз сучасного стану досліджень з нелінійної гідродинаміки поверхневих хвиль на воді, хвильових навантажень на судна та реакцій суден на дію хвиль в умовах морського вітрового хвилювання. У підрозділі 1.2 розглянуто сучасний стан досліджень з нелінійної гідродинаміки суден сучасних типів на хвилюванні, і, зокрема, основну увагу було зосереджено на аналізі нелінійних методів розрахунку хвильових навантажень на судна та їх реакцій на хвильову дію як твердого тіла та як пружної конструкції. Для потенціального наближення та з урахуванням дії заданого поверхневого вітрового тиску на хвилі нелінійна крайова задача має відомий вигляд Тому далі для хвиль на глибокій воді при відсутності течій, а також з метою отримання старших наближень було розглянуто частинний варіант МБМ з лінійною структурою швидких змінних . Подібні розвязки для хвиль у плазмі та оптиці було отримано в останні роки у роботах Є.Приближенный метод расчета нагрузок и качки судов с малой площадью ватерлинии на регулярном волнении / УГМТУ. «Физико-математ. моделиров. при решении проблем гидроаэродинам. и динам. судов и средств освоен. океана. Исследование течений, индуцированных нелинейными волнами в шторме // Тезисы докл. «Методы прогнозир. и повышения мореходн. качеств судов и средств освоен. океана. Обеспечение безопасности судов на волнении в катастрофических условиях // Труды Междун. конфер.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ