Эксплуатационная прочность судов

Учебник посвящен проблеме обеспечения эксплуатационной прочности судов. В нем предлагаются подходы к оценке прочности конструкций корпусов судов с эксплуатационными дефектами, а также схемы подкрепления и модернизации конструкций. Развитие теоретических принципов строительной механики корабля в задачах эксплуатационной прочности осуществляется на основе достижений современной компьютерной математики и высокопроизводительных средств обработки информации. Анализ и прогноз текущих ситуаций при оценке эксплуатационной прочности в сложных динамических средах основан на интеграции методов строительной механики корабля, динамической теории катастроф и современных интеллектуальных технологий.
Учебник предназначен для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров «Кораблестроение, океанотехника и системотехника объектов морской инфраструктуры», специалистов по направлениям «Применение и эксплуатация технических систем надводных кораблей и подводных лодок», «Судовождение», «Эксплуатация судовых энергетических установок», а определенные главы учебника могут быть полезны для аспирантов кораблестроительных вузов.

Оглавление
Предисловие
1. Контроль эксплуатационной прочности промысловых судов: формальные модели
1.1. Условия эксплуатации, причины старения корпусов судов ФРП и их влияние на объемы ремонта
1.2. Виды эксплуатационных дефектов и основные закономерности их распределения
1.3. Основные закономерности распределения коррозионного износа
1.4. Анализ погрешности измерения средней толщины изношенных листов при ограниченном числе замеров
1.5. Закономерности повреждений корпусов судов ФРП
1.6. Влияние коррозионного износа на общую и местную прочность корпуса
1.7. Допустимые сроки эксплуатации. Нормативы на износ и повреждения корпуса судна
1.8. Постановка задачи контроля эксплуатационной прочности промысловых судов
Контрольные вопросы для самопроверки
2. Накопление повреждений корпусов судов
2.1. Математическая модель повреждаемости корпусов судов ФРП
2.2. Прогнозирование параметров эксплуатационных дефектов с постоянными граничными условиями
2.3. Экспериментальное изучение влияния истории нагружения пластин на изменение их прогибов при развитых упругопластических деформациях
2.4. Моделирование процесса накопления прогибов судовых пластин при случайном эксплуатационном нагружении
Контрольные вопросы для самопроверки
3. Совершенствование нормативных ограничений на параметры корпусных дефектов
3.1. Нормирование общей прочности корпусов судов, содержащих эксплуатационные дефекты
3.2. Нормативные ограничения на параметры бухтин
3.3. Оценка степени опасности язвенной коррозии
3.4. Применение вероятностных подходов при формулировании критерия нормативных ограничений при гофрировке
3.5. Использование вероятностных принципов при ограничении параметров дефектов типа вмятин
Контрольные вопросы для самопроверки
4. Влияние коррозионного износа на долговечность элементов судокорпусных конструкций
4.1. Усталостные повреждения корпусных конструкций
4.2. Основные характеристики язвенного коррозионного износа
4.3. Результаты исследований по оценке влияния коррозионного износа на выносливость наружной обшивки и настилов палуб корпусов судов
4.4. Исследование влияния коррозионного износа на выносливость элементов корпусных конструкций на примере тавровых соединений
4.5. Современные подходы к исследованию усталостной прочности элементов корпусных конструкций
4.6. Нормирование усталостной прочности связей корпусов судов
Контрольные вопросы для самопроверки
5. Инженерные методы расчета пластин корпусных конструкций в упругопластической стадии деформирования
5.1. Влияние распора на величину прогиба балок-полосок пластин при их упрутопластическом деформировании
5.2. Деформирование локально нагруженных пластин в упрутопластической стадии при произвольных граничных условиях
5.3. Упрутопластическое деформирование пластин с произвольными граничными условиями и начальной стрелкой прогиба при восприятии эксплуатационных нагрузок
5.4. Влияние номинальной напряженности на коэффициент распора
5.5. Оценка распорной жесткости обшивки перекрытия при ее локальной загрузке
5.6. Эффективность участия поперечных балок в обеспечении распорной жесткости локально загруженных пластин
5.7. Влияние погибей смежных шпаций на величину распорной жесткости конструкции при ее локальном деформировании
Контрольные вопросы для самопроверки
6. Расчет элементов бортовых перекрытий в упругопластической стадии при восприятии интенсивных локальных нагрузок
6.1. Влияние упругих свойств конструкции при определении ее несущей способности
6.2. Методика учета жесткости пластины при деформировании локально загруженного шпангоута в упругопластической стадии
6.3. Деформирование локально загруженных шпангоутов в запредельном состоянии
6.4. Влияние продольных сил на деформирование шпангоута в запредельном состоянии
Контрольные вопросы для самопроверки
7. Модернизация корпусов судов с целью снижения последствий навигационных аварий
7.1. Модернизации бульбообразной наделки с целью снижения последствий при столкновениях судов
7.2. Разработка днищевой конструктивной защиты жизненно важных районов корпусов судов
Контрольные вопросы для самопроверки
8. Модернизация элементов корпусных конструкций для предотвращения эксплуатационных повреждений
8.1. Разработка схемы модернизации корпусных конструкций носовой оконечности, подверженных слеминговым нагрузкам
8.2. Модернизация конструкций фальшбортов с целью снижения их повреждаемости
8.3. Модернизация кранцев с целью снижения повреждаемости пластин обшивки в районах расположения штатной кранцевой защиты корпусов судов
8.4. Некоторые мероприятия по ограничению уровня напряжения в районах конструктивных концентраторов напряжений
Контрольные вопросы для самопроверки
9. Способы повышения несущей способности стержневых систем бортовых конструкций судов
9.1. Повышение несущей способности бортовых перекрытий посредством установки промежуточных шпангоутов
9.2. Влияние перекрестной связи на несущую способность локально загруженной шпангоутной ветви
9.3. Уточненный расчет бортового стрингера, воспринимающего интенсивную локальную нагрузку
9.4. Выбор эффективной схемы подкрепления бортовых перекрытий при восприятии интенсивных локальных нагрузок
9.5. Подкрепление балок судового перекрытия за счет создания дополнительного упругопластического основания в виде гофрированных подкрепляющих элементов
9.6. Подкрепление судовых шпангоутов посредством создания для них упругопластического основания
9.7. Бесстрингерная система набора бортового перекрытия
Контрольные вопросы для самопроверки
10. Способы повышения несущей способности пластинчатых элементов бортовых конструкций судов
10.1. Разработка профилактического метода подкрепления пластин обшивки
10.2. Разработка эффективного метода подкрепления деформированных пластин обшивки
10.3. Усовершенствованный способ подкрепления пластин бортовой обшивки
10.4. Повышение несущей способности пластин обшивки за счет использования резервов прочности упругого основания
10.5. Повышение несущей способности пластин обшивки за счет установки промежуточной упрутопластической опоры
10.6. Выбор оптимального способа ремонта обшивки, поражённой язвенной коррозией
Контрольные вопросы для самопроверки
11. Нетрадиционный сценарий разрушения корпусов судов в чрезвычайных ситуациях в процессе эксплуатации
11.1. Авария танкера «Находка» в сложной динамической среде
11.2. Результаты моделирования динамики взаимодействия носовой оконечности с волной
11.3. Определение дополнительных изгибающих моментов, действующих на корпус судна в условиях «захвата волной» его носовой оконечности
11.4. Сценарии гибели нефтерудовоза MV «Derbyshire»
11.5. Конструктивные мероприятия, снижающие вероятность «захвата волной» носовой оконечности судна
11.6. Использование данных моделирования при построении алгоритма контроля ситуации методами современной теории катастроф
Контрольные вопросы для самопроверки
12. Контроль эксплуатационной прочности на основе бортовых интеллектуальных систем новых поколений
12.1. Архитектура и особенности функционирования интеллектуальной системы контроля эксплуатационной прочности промысловых судов
12.2. Представление и анализ информации при разработке интеллектуальной системы контроля эксплуатационной прочности промысловых судов
12.3. Синтез ИС контроля эксплуатационной прочности на основе динамической теории катастроф
12.4. Формальная нечеткая среда моделирования задач эксплуатационной прочности судна
12.5. Принципы, реализующие построение ИС контроля эксплуатационной прочности судна
12.6. Интеллектуальные технологии обработки информации в бортовых ИС
12.7. Многопроцессорная вычислительная среда, реализующая динамическую модель катастроф
12.8. Моделирование и визуализация результатов функционирования базы знаний контроля эксплуатационной прочности
12.9. Интерпретация режимов динамики судна при оценке эксплуатационной прочности
12.10. Интеллектуальная поддержка оператора ИС контроля эксплуатационной прочности судна
12.11. Практический пример реализации динамической модели катастроф в бортовых ИС
Контрольные вопросы для самопроверки
Заключение
Литература