КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 23-29-00933

НазваниеРазработка вероятностной имитационной модели механического взаимодействия современных судов с ледяным покровом в обеспечение безопасной круглогодичной арктической навигации

Руководитель Якимов Владимир Владимирович,

Организация финансирования, регион Акционерное общество "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт морского флота" , г Санкт-Петербург

Конкурс №78 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-602 - Моделирование технических систем

Ключевые слова вероятностное имитационное моделирование; механическое взаимодействие; корпус судна; ледяной покров; ледовая нагрузка; достижимая скорость хода; случайная величина; метод Монте-Карло; прямой расчёт; компьютерный эксперимент; теоретическое распределение; статистическая характеристика; вероятность отказа; безопасная эксплуатация

Код ГРНТИ73.34.61

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Плавание судна во льдах должно быть безопасным и тем самым гарантировать экономически обоснованную величину негативных рисков в отношении собственно судна, перевозимого груза, человеческой жизни, окружающей среды. В процессе многолетнего освоения Северного морского пути был накоплен колоссальный опыт работы отечественного флота в ледовых условиях арктических морей, за счёт чего был достигнут высокий уровень безопасности эксплуатации судов. Однако, в настоящее время ведётся активное промышленное освоение Арктической зоны. В связи с этим претерпевает изменение традиционная организация ледового судоходства, появляются новые тенденции, связанные с ростом объёма и интенсивности грузоперевозок, эксплуатацией крупнотоннажных транспортных судов и мощных атомных ледоколов, использованием высокоширотных трасс плавания, продлением навигационного периода (вплоть до круглогодичного), переходом к новым тактикам ледового плавания, увеличением скорости хода судов во льдах и др. Это актуализирует проблему обеспечения безопасности эксплуатации судов в ледовых условиях. Как показывает практика, эксплуатация судов в ледовых условиях сопровождается повышенной повреждаемостью взаимодействующих со льдом элементов конструкций корпуса и пропульсивного комплекса. Ключевая причина получения ледовых повреждений – эксплуатация судна в более тяжёлых ледовых условиях, не допустимых для присвоенного ему ледового класса. Реальные процессы взаимодействия объектов морской инфраструктуры с внешней средой носят явно выраженный стохастический характер, и их отличительной особенностью является наличие значительного числа различных случайных компонент, непосредственно влияющих на величину выходных параметров взаимодействия. Поэтому особое значение приобретает применение вероятностного имитационного моделирования на различных этапах жизненного цикла объектов морской инфраструктуры в целях оценки и прогнозирования внешних природных (волновых, ветровых, ледовых и др.) воздействий. Во-первых, решение задач, предусматривающих учёт фактора случайности, требует использования вероятностных методов, которое обеспечивает возможность наиболее полно и достоверно рассматривать фактические условия эксплуатации системы, отличающиеся сложностью, изменчивостью и многообразием. Во-вторых, для большинства современных систем ввиду объективного наличия и влияния фактора случайности имитационное моделирование в его вероятностной постановке предусматривается в качестве единственно возможного метода исследования. Главная цель выполнения проекта – разработка оригинальной вероятностной имитационной модели механического взаимодействия современных судов с ледяным покровом на основе междисциплинарного подхода, предусматривающего интеграцию физически обоснованных и практически апробированных решений в области морской ледотехники, ледовой ходкости и ледовой прочности. Рассматриваемая комплексная вероятностная имитационная модель объединяет стохастические модели физико-механических характеристик морского льда, достижимой скорости хода судна во льдах и нагрузки от воздействия льда на корпус судна, причём фактор случайности воспроизводится в рамках как внешней динамики, так и внутренней механики. Это определяет научную новизну проекта. Внедрение концепции вероятностного имитационного моделирования, наряду с применением методов прямого расчёта, для оценки и прогнозирования параметров механического взаимодействия судна с ледяным покровом будет в конечном итоге способствовать значительному снижению уровня повреждаемости и повышению уровня безопасности эксплуатации морского транспорта в ледовых условиях.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---