С 20 по 21 октября 2015 года в Одессе, в Одесском Национальном Морском Университете прошла Международная научно-техническая конференция, посвященная памяти профессора Юрия Леонидовича Воробьева "Актуальные вопросы судоходства, судостроения и судоремонта". Конференция проводилась в рамках празднования 85-летия Одесского института инженеров морского флота (ныне ОНМУ). Об этом сообщает пресс-служба Морского Инженерного Бюро.
В ходе пленарного заседания прозвучали выступления на различную тематику: от истории развития кораблестроительной науки до современных тенденций в судостроении и развития морского флота, среди которых "Вклад Ю.Л. Воробьева в кораблестроительную науку" (авторы А.В. Демидюк, Г.В. Егоров, С.В. Руденко), "Математическая модель функционирования корабля береговой охраны" (авторы А.В. Бондаренко, В.А. Некрасов) и др.
Всего, вместе с секционными, был заслушан 31 доклад специалистов из ОНМУ, Национального университета кораблестроения (Николаев), Института гидромеханики Украины, НТУ "Киевской политехнический институт", Киевской государственной академии водного транспорта.
В ходе секционной работы конференции сотрудники группы прочностного анализа Морское Инженерное Бюро представили следующие доклады:
1. Анализ эволюции критериев прочности корпусов морских транспортных судов
(автор - научный консультант Бюро, профессор, доктор технических наук В.В. Козляков).
Развитие требований Правил Классификационных обществ к общей и местной прочности морских транспортных судов имеет длительную эмпирическую историю и активно продолжается в настоящее время на современной статистической, физической и технико-экономической базе.
В докладе выполнено сопоставление требований Правил и Норм различных Классификационных обществ за последние 100 лет к моментам сопротивления эквивалентного бруса для реальных современных судов с длинами от 100 до 400 м, построенных из сталей с различными прочностными характеристиками.
Особую роль в этом процессе выполнила комплексная система расчета и проектирования судовых конструкций, созданная в 1908 г. профессором И.Г. Бубновым и была блестяще им реализована при проектировании и постройке многих типов кораблей и судов и широко использовалась в отечественном судостроении до 1958 г.
В дальнейшем идеи и результаты этой работы были бережно сохранены, существенно развиты и дополнены отечественной школой строительной механики корабля под руководством Ю.А. Шиманского и П.Ф. Папковича.
Сопоставление результатов не выявило четких закономерностей эволюции требований, вследствие существенного различия структуры и величин внешних воздействий и использованных критериев общей прочности, однако, тенденция к относительному уменьшению требований к общей прочности, особенно с ростом длины судов, выявляется достаточно отчетливо, хотя и не согласуется с исследованиями последних лет.
В докладе рассмотрены возможные пути совершенствования требований Правил и Норм на основе 3-х статистических критериев общей предельной пластической, хрупкой и усталостной прочности корпусов транспортных морских судов с технико-экономическим обоснованием нормативных вероятностей разрушения и коэффициентов запаса с учетом износа и начальных несовершенств технологического и эксплуатационного происхождения.
При формулировке критерия предельной пластической прочности целесообразно учитывать рекомендации МАКО, существенно отличающиеся от отечественных, а также одновременность действия нескольких волновых нагрузок с достаточно высокими коэффициентами корреляции, в частности при чередующейся загрузке трюмов.
Статистические критерии усталостной прочности необходимо усовершенствовать с учетом билинейности усталостных кривых и современных характеристик усталости и трещиностойкости типовых узлов корпусов.
Несмотря на имеющую место некоторую недооценку практической важности критерия предельной хрупкой прочности, его целесообразно использовать при проектировании корпусов, предназначенных для эксплуатации в высоких широтах Мирового Океана, определяя вероятность хрупкого разрушения как вероятность сочетания 3-х независимых событий:
- вероятность эксплуатационной температуры, растянутого узла корпуса ниже критической;
- вероятность ударных напряжений в растянутом узле корпуса выше критической;
- вероятность суммарных растягивающих напряжений выше критической.
Важно учитывать, что хрупкие разрушения - трещины распространяются очень быстро и являются самыми опасными, зависящими от размеров судов, состояния конструкций и от уровня упругой энергии в них.
Очень опасны и общие пластические разрушения корпусов, после потери устойчивости сжатого пояса корпуса гофрировка быстро распространяется к растянутому поясу эквивалентного бруса с катастрофическим сбросом предельного изгибающего момента, сосредоточенного обычно в районе одной рамной шпации.
Для совершенствования перечисленных 3-х критериев общей прочности необходимо существенно повысить точность определения параметров долговременных распределений волновых, ударных, вибрационных и температурных воздействий во всех районах Мирового Океана, систематизировать и дополнительно разработать характеристики работоспособности типовых узлов корпуса, особенно при квазистатическом и ударном растяжении при пониженных температурах.
Значительное внимание в докладе уделено анализу косвенного (не оцениваемого в денежных единицах) экономического ущерба от последствий повреждений и навигационных аварий всех видов на оптимальные нормативные величины коэффициентов запаса и соответствующих нормативных вероятностей на основе минимизации суммарных затрат на изготовление, эксплуатацию и ремонт корпусов, включая косвенный экономический ущерб от их ненадежности, связанный с экологией и опасностью для жизни людей - который можно извлечь из имеющегося опыта эксплуатации корпусов, построенных по Правилам Классификационных Обществ с фактической высокой и низкой надежностью.
2. Особенности расчета и проектирования корпусов однотрюмных судов докового типа
(автор - руководитель группы прочностного анализа Н.Ф. Бутенко).
Фидерные лихтеровозы докового типа не имеют люковых закрытий из-за избыточной высоты надводного борта, располагают: кормовыми воротами - аппарелями, характеризуются шарнирным опиранием основных продольных связей на кормовом торце грузового трюма при жесткой заделке этих связей на носовой переборке, а также относительной большой высотой двойного дна, все поперечные связи которого, кроме совпадающих с редкими поперечными переборками, выполнены в виде безраскосных ферм. Поэтому в докладе обоснована более общая приближенная методика грузового объемного отсека, сводящаяся к расчету каждой из основных продольных связей как отдельных балок на упругом основании, создаваемом балками главного направления в виде П-образных шпангоутных безраскосных ферм, оценка жесткости и прочности которых производится в соответствии с теорией составных стержней с дополнительным учетом деформаций сдвига. В итоге практический расчет прочности и жесткости каждой части составных стержней рамы становится элементарным.
Для оценки степени точности определения жесткости и прочности приближенного метода выполнены расчеты расчетной шпангоутной рамы т/х "П. Антокольский" по МКЭ в стержневой и пластинчатой идеализациях, подтверждающие достаточную точность предлагаемого метода. Расчеты объемного грузового отсека т/х "П. Антокольский" выполнены с использованием метода на тихой воде и волнении Антокольский" с оценкой дополнительных напряжений по аналитическим формулам при общем продольном и поперечном изгиба в средней раме объемного отсека и других элементах этой сложной пространственной конструкции.
3. Анализ аварийных происшествий корпусов судов внутреннего и смешанного районов плавания
(автор - младший научный сотрудник В.А. Нильва).
