Введение к работе
Актуальность. Несмотря на значительные успехи, достигнутые в современной судостроительной науке теоретичесжЕШ методами, экспериментальные исследования остается важным этапом научного процесса. НадбЕнш сцзнки мореходности не могут быть получены Саз обширных экспэрименгальнЕХ исследований, проводимых практически на всех етапах создания судна и вызвавши исключительной сложностью реальных гидродинамических процессов. Практика показывает, что наибольшие достижения в современной судостроительной науке были полулени прежде всего на основе Бксгорямен-тальных методов.
В области мореходности экспериментальные методы исследования в основном базируются на традиционных модельных экспериментах. Возникавший при этом масштабный эффект снижают путем увеличения размеров модели. Исследования таких моделей необходимы для получения наиболее надежных экспериментальных данных. Особую ценность представляют испытания крупномасштабных моделей и натурных судов в реальных условиях волнения, когда оценивается мореходность по отклику на реальные воздействия и обеспечивается максимально возкокпая адекватность условий эксперимента условиям гясплуатации судов.
В экспериментах с крупномасштабными моделями и натурными судами имеются общие особенности информационно-измерительного обеспечения, осложняющие их проведение:
большая трудоемкость подготовки и проведения экспериментов, связанная с увеличением количества измеряемых параметров и интенсивности их регистрации;
повышенные требования к достоверности результатов в связи с уникальностью и большой стоимостью исходных данных;
сложность и объемность алгоритмов математической обработки, вызванная случайным характером реальных процессов.
К настоящему времени традиционные метода проведения экспериментальных работ в области мореходности уже исчерпали свои возможности и актуальней задачей становится внедрение принципиально новых методов.
Цель работы. Основной цель» работы является разработка и внедрение автоматизированных методов экспериментального иссле-
- 4 -дованжя короходности крушюмаситЕОних іюдеяоя л натурных судов в условиях реального волнения, получвнш на втоЗ основе новых в надзЕнах результатов для практики судостроения, освобоцденаэ исслэдователя, с псыащьв автоматизированной системы, от выпол-вэшя трудоєглоізс с рутинных операций.
Научная нозгзна. В процесса роботы разработаны г реализованы штоды йзтоаатазацзн научных гсслздовашй с новшш, по от-ноззшг н градоцЕовшз, воз^огзіостяан проведения вксшриментов с крупзоаасзгЕЭныыз шделяшс и натурнісш судака в условиях реального ЕОЛП8Н2Я.
СродстЕ&із берегового козяїлзкса автоыатлгнраЕБНкоа систем шпашэгы исслодовзиия кораходноспі круниомвситЕбной кодоли с Еоградшртонныи! обЕодаа на роальвш валшнинп. Получены esc-. пзрггзэнтйЕЬЕЫэ дяппне о косффацЕэнто даглт^фовдшя бортовок ввчия ез tsic вода в дозеципшзу "и ІГОДВОДЕОН ПОЛОгЭЕЯЯХ, ОЦ9Н-ка стогЕстпчасках с спектральных характеристик процессов трох-кэрпого волнении в основних видов качки, а такпэ их ашлитуд-но-частотшэ характеристики при различных полоэшнах относите льцо ношения и поверхности. В настоящее вреыя подобные результаты либо впжаодгчш, лабо вообще отсутствуют, а теорети-чэсхзэ штодн во позволяют получать их достаточно н&дегво.
(Зредспзв^а сортового л берегового кс&здлексов выполнена ис-сладования процассов назучегося волнения и мореходности натурного судна при двгаэшаз с различинглі курсаш. Предварительно получены ексшргвгонтальшго дяппяе о характере декп^арованяя Оортсьон качки на тпхои водо при дттагякэти с различными скоростями, нэ соададпвдд) с сучэствущЕкн прадставленшша. Впервые паяучеш эксцаршзвтальшэ оцэшг законов распределения для процоссоз кепуцогося волнения и выявлены особэнносги трансфор-апцкг оценок спектральных плотностей процессов трехмерного
ЕРЛЯЭНТГЯ Е КИДЭВОЯ КВЧКИ В ЗВЕЕСЗвОСТИ ОТ Курса. ПОЛуЧвНЫ ЭКС-
юр^гэнзальша оценки ааплитудао-частогных характеристик килевой г бортовой качка при различных курсах относительно трех-шрпого БОЛНЗНИЯ.
НаучЕо-драктзчаокая ценность. Достоинства ввтоматизировая-еой системы, созданной для проведения массовых экспериментов по изучена» ыорвхддности моделей и судов на реальном волнении,
заключается в прсктичесии реализованиях иэтодах исследования, снажащих трудоемкость, попшпагцвх достоверность результатов и учитнваїщпх случайный характер иаучаегяа процеотов.
Актуальнішії является результата, сеязешнє о корэходностьв на реальном волнения крушомасатабяоЗ подели d яоззцпалнсм п подводном попогеншп и натурного судна, щи дазЕзпин с различными курсами, полученные средствами берегового и б_ортового
КО?ЯХП8КС0В.
Эксперименталъгааэ данные о пщзодинзмзческих характеристиках бортовой качки модели с нетрадицдспшгаи обводяя на тихой воде, статистические и спектральные оценки реальних процессов трехмерного волнения и осноеных видов качки, а такте их вкода-рикентальныв а'яиштудао-частотннэ характеристики слузвт оено-вой для расчета и прогнозирования качка пря различных положениях относительно волнения н поверхности.
Данные о двгяфзроааняа бортовой качки натурного судна позволяют более кадэгно оценить ее при двахэшш с раалкчннш скоростями. Получэшэ глспергагантальныэ оценки захонов рсспроделения прОЦеССОВ КаЗуР.еГОСЯ ВОЛПЭЕ2Я И ВНЯВЛЗВВШ особенности
трансформации спектральных характеристик реального волнзигя, килевой и бортовой качки в зависимости от курса судна является основой для создания и уточнения катодов расчета качки щп дЕиаеяии с различными курсами, относительно трехмерного еолнв-ния.
Реализация и внедрение результатов. Представленные в работа метода експериментального иссуюдоввнкя мореходных, качеств реализованы в рамках автоматизированной систета научных исследований в виде бортового н берегового коаплексоз.
На основе этой системы были выполнены научно-исследовательские работы кафедрой теории корабля по темам: "Взаимодействие трансформированного мелководьем волнения с, маломерными судами", "Гидродинамические исследования поведения судов на мелководном эолввнии", "Исследование вероятностных характеристик реального волнения и его действия на плаващие инженерные сооружения". О использованием ирэдакяюняых катодов проведена ис-следоЕвния моделей судов в других инженерных сооружений совместно с ЦНИИ имени академика А. Н. Крылова и ЦКШГ "Рубин".
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы
докладывались и обсуждались на XVI Всесоюзной конференции по экспериментальной гидромеханике судна (Калининград, 1982 г.), 7 Всесоюзной конференции "Технические средства изучения и ос-воошш океана " (Ленинград, 1985 г.). Межотраслевой научно-технической конференции "Применение ЭВМ в проведении научных исследований при создании слозашх технических объектов в судостроении "АСНИ-85" (Ленинград, 1Э85 г.)і Всесоюзно* научно-технической конференции "Совершенствовагиэ средств и методов экспериментальной гидромеханики судна для развития научного прогресса в судостроении" (Николаев, 1988 г.), Всесоюзной научно-технической конференции "Повшенне эффективности экспериментальных исследований гидромеханики судна для решения проблемных задач в судостроении" (Калининград, 1ЭЭ0 г.).
Публикации. По темо диссертации опубликовано 10 работ.
Структура и объем диссертации, диссертационная работа изложена на І7Б стр. машинописного текста, иллюстрируется рисунками и таблицами аа 40 стр. и состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы из 115 наименований.
