doi: 10.52899/24141437_2026_02_195
УДК: 531.391.1:532.5.011

Нелинейные силы и амплитуды качки второго порядка, действующие на масштабную серию судов

Семенова В. Ю., Альбаев Д. А., Сунь Х. .
Язык статьи:
Ссылка для цитирования: Семёнова В.Ю., Альбаев Д.А., Сунь Хэчэнь. Нелинейные силы и амплитуды качки второго порядка, действующие на масштабную серию судов // Труды Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. 2026. Т. 5, № 2. С. 195–206. DOI:10.52899/24141437_2026_02_195 EDN: XIFCS

Аннотация

Актуальность. В многочисленных работах было показано значительное влияние нелинейных сил второго порядка на вызываемые ими амплитуды качки. Большинство расчётов выполнено для отдельных судов, но исследования влияния отдельных параметров судов на значения нелинейных сил и вызываемых ими амплитуд качки не проводилось. В связи с этим, исследование влияния изменения длины судна на амплитуды нелинейной качки второго порядка является актуальной задачей. Цель. Изучение влияния изменения длины судов масштабной серии на амплитуды нелинейной качки. Методы. Для расчётов нелинейных сил и вызываемых ими амплитуд нелинейной качки используется метод интегральных уравнений. Результаты. Анализ полученных результатов показал, что уменьшение размеров судна приводит к увеличению амплитуд нелинейных поперечных видов качки, расширению зоны влияния нелинейности. В условиях нерегулярного волнения уменьшение размеров судна приводит к росту влияния нелинейных факторов на волнении 7,8 балла. Заключение. В работе приведены результаты расчётов амплитуд нелинейной качки, сил волнового дрейфа для масштабной серии судов в условиях регулярного и нерегулярного волнения с учётом нелинейных сил второго порядка. Выполнено исследование влияния главных размеров судна на амплитуды нелинейной качки. Ключевые слова: нелинейные силы, метод малого параметра, амплитуды качки, силы волнового дрейфа, метод интегральных уравнений

Список литературы

1. Molin B. Second-order diffraction loads upon three-dimensional bodies // Applied Ocean Research. 1979. Vol. 1, N 4. P. 197–202.
2. Ogilvie T.F. Second-order hydrodynamic effects on ocean platforms // International workshop on ship and platform motions / Univrsity of California, Berkeley. October 26–28, 1983.
3. Sclavounos P.D. Radiation and diffraction of second-order surface waves by floating bodies // Journal of Fluid Mechanics. 1988. Vol. 196. P. 65–91.
4. Lee C.H. Wamit. Theory manual. Report No. 952. Cambridge: Massachusetts Institute of Technology, Department of Ocean Engineering. 1995.
5. Lee C.H., Zhu X. Second-order diffraction and radiation solutions on floating bodies // 8th Int’l Workshop on Water Waves and Floating Bodies. St. John’s, Newfoundland, Canada; 1993.
6. Papanikolaou A., Zaraphonitis G. On the second-order steady motions of 3D bodies in waves. В кн.: Proc. Second Int. Workshop on Water Waves and Floating Bodies. Bristol; 1987. P. 89–94.
7. Zaraphonitis G.N., Papanikolaou A.D. Second-order theory and calculations of motions and loads of arbitrarily shaped 3D bodies in waves // Marine Structures. 1993. Vol. 6, N 23. P. 165–185. doi: 10.1016/0951-8339(93)90018-X
8. Zaraphonitis G.N., Papanikolaou A.D. On the calculation of the second-order free surface inhomogeneity for 3D ship motion problems. В кн.: Proc. of Third Int. Workshop on Water Waves and Floating Bodies. Woods Hole, Mass., USA; 1988.
9. Альбаев Д.А. Разработка метода расчёта нелинейных сил, возникающих при качке судна на основании трёхмерной потенциальной теории: дисс. … канд. техн. наук. Санкт-Петербург: СПбГМТУ. 2024. 183 с. EDN: BULBYI
10. Семёнова В.Ю. Разработка метода расчёта нелинейной качки судов: дисс. … д-ра техн. наук. Санкт-Петербург: СПбГМТУ. 2005. 360 с. EDN: NNZMBZ
11. Семёнова В.Ю. Гидродинамическая теория линейной качки корабля. Санкт-Петербург; 2014. 105 с.