автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Оптимизация натяжения стояков надводных плавучих сооружений

ШЕГОРЗЯЖКЕ ОРДЕНЙ ТРУДОВОГО КРАСНОГО знйшк ЗКСТйТНТ HHcEHEPOS ЙОДНОГО ТРР.НСПОРТЙ

РГ6 ОД

^ с »по Иа вдавах рякотси

"ОРБИпиЬ Евгений Пицмаав:-:-:

оптйййзйцйз HSTSSEHHS стойкое

нйдволнык плавучих cqqpsiehhe

зпзцнальг'сстъ 05.08.0П - Сщшй«* знгргсгичес.тае

устакзвкк их але^енти Сглзвккс к вспиьогсТ-:.пьпыь "

Автореферат

;?ссс-^тз«ки. hí? ссзгкгки? сгсяеяя

'ÎQ:ÎJH Kai;."

Никни* Ноягсро; íЭвЗ

Рабата здяолиаш «а кле^иалыда« факультета сереподгстой-ssi Baspcs Имзегародского ордена ïpsRoaore Красного йюаен* госуз8?с7оевногс теялаческсгс инкеерсатата.

Уаачнай рииойскитель - азездеакх, доктор технический

njooacccp к.ЬЛгнчеикос,

й$ащ!йяънзе сппоиепти: скаделик, долтор -¿данио-аата- ..

•.•атхческйх паук, npoçcctGp* *

селгж; "зпдндат технических наук, старший иадчаий сотрудник й.Н.Аре$ьев.

Зедь'зда организация - П130 "Сдаореконт".

Sandra ¿сасссртацзз состоятся 4L, Qátplé^1333 г a часов аз заседай;« специализированного совета

1Í.2iu.03.Q2 в Нязггсродскск ;;нстятате инзанеров водного транспорта ССОЗбОС. г. hasxä Новгород. £Д. Нестерова. 5).

'С ;:иссертйНйей lxsho езяакояитъел в йабдиотейе йклего-^идского института казеяерсЕ зодаого транспорта.

'фссяа врянять 9ЧЗСТ88 в обцвдеюш asa ьр«слать oïssb г доз» оюкюазэех, швершш гррйггей пвчатьз и^сэдеяха^

pasocïîa г.

Ичзьзй секретарь епшаллзкревги- Ii ¿Ufr

î.'^ro евзета геадеядат vsjsí^wküsj ыул. • дмдоя

ОБЗЙЯ

ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЙ

йктуальгссеть ress. Одним из перспективных направлений развития кестегазодабкчн является освоение карских кестороЕ-декий энергоносителей на прибрегшоа сельфс. Бурение сквакин ка больвих глубинах производится с надводник плавучих соору-Еений (полупогрцгнне буровые установки, буровые суда, барги и др.), оспасаннЕХ кокплексок подводного устьевого оборудования (КПУО). Основный элементов этого комплекса является «орско*. стояк CMC), обеспечивавший гибнул связь надводного плавучего. !хоори¥ениа с подводный устьев сквагини. Как показывает опыт »ксплуатации К)?!»ь. именно стоак.лвлдстсл нзнкенее падете»* его злекентоа. Свидетельством тому слугат ¿ногочкеленнне данные об аварияк с гкбельв лсдей или катастрофическими экологическими последствиями. Поэтоку проблема обеспечения зквучести НС сегодня стоит наиболее остро.

Одним из возможных путей повыаекия надежности и безопасности эксплуатации стояков является оптимизация натягеиия -главной восстанавливавшей сила, обусловливавшей их работоспособность'. 5 згой сй.учае "экстрекалькап задаче сводится к определение такого (оптимального) растягквагчего усилия, которое гарантирует целостность конструкции за счет минимизации ё'ак-еккальннх напряжений в ней при совладении нормального ретина эксплуатации технологического оборудований. Ревенке этой ейе-ной задачи представляет собой слагнуп надчнцп проблему.

Цель работы состоит в разработке катякатической коделк равновесия стояков в стационарной потоке гкдкостк к получении реиенкя сформулированной ка ее основе экстремальной задачи, которое позволит оптимизировать натявение МС по выбранному критерис в зависимости от условий п:спл:гйтгц!:н.

Методика выполнения работк бклгчзст з себя:

- ингёнерно-©иэическдв и катеватнческув форкдакроггхи га-дачи оптимизации натгвения МС. Последняя содержит дифференциальное уравнение равновесия стояка в стационарной потоке жидкости, гранкчкне условия, функционал зкстрек<?лы:сй задачи и ограничения;

- ренение сформулированной задачи с использованкеи сочетания двух иетодов: приближенного аналитического иетода сра-виваевих асимптотических разложений (МСАР) и численного метода простого перебора (КПП);

- реализация разработанного алгоритма на ЭВМ и получение в результате проведенных расчетов количественных оценок оптимального натяаения, степени влияния на его величина различных факторов и соответствуюдих характеристик напрягенно-деформи-рованного состояния констрдкции стояка.

Достоверность полученных результатов подтверздается адекватностью теоретического расчета экспериментальным данным, полученный при испытаниях крупномасштабной модели МС.

Научная новизна диссертационной работы состоит в сле-дуяцеа:

- даны инЕенерно-фгаическаз и математическая Формулировки задачи оптимизации натяжения НС. Последняя вклачает дифференциальное уравнение равновесия стояка в стационарном потоке жидкости, граничные условия, функционал экстремальной задачи и ограничения;

проведено преобразование двухточечной краевой задачи в сингулярно возаученнув;

- получено асимптотическое реяение сингулярно возмувен-ной задачи с поаоцьо МСАР;

- разработан алгоритм определения оптимального натяае-ния. историй реализован на ЭВМ:

- на основе дифференциального уравнения выведены крите-рйи физического моделирования равновесного состояния МС в стационарном потоке кидкости. получены формулы масатабного пересчета результатов эксперимента с модели на натуру;

- в результате решения сформированной задачи получены зависимости оптимального натяжения МС и соответствупцнх характеристик напряаенно-деформированного состояния от различных факторов.

Практическая значимость. Практическое значение имеют:

- методика расчета оптимального натяаения стояка:

- асимптатическое ренение граничной задачи для сингулярного уравнения;

- критерии физического моделирования и формулы ыаситаб-ного пересчета результатов эксперимента с модели на натуру;

- результаты экспериментальных исследований на крупно-масвтабной модели;

- комплекс программ для расчета на ЭВМ оптимального на-тягенна МС и соответствуацих характеристик напряшенно-дефор-иированного состояния конструкции;

к

- результаты теоретических расчетов оптимального натаае-ния и соответствующих характеристик напряаешю-дефорыирован-ного состояния конструкции стояка СМ-610

На защиту выносятся:

- катекатическая Формулировка задачи оптимизации натяге-ния стояков надводных плавучих сооружений;

- «етпд решения сформулированной задачи;

- результаты резения задачи.

Внедрение результатов исследования. Разработанные в дис-сертациышой работе .математическая модель и метод ревения сформулированной задачи нами практическое применение в НПО "СудореЕОНТ" (г. йг'шткй Новгород).

Апробация работы. Основные положения и результата диссертационной работы докладывались и обсугдались на научных конференциях: III научная конференция молодых ученнх Горьков-ского политехнического института им. А.А.¡Жданова (Горький, 1982 г.), научная конференция нолодих ученнх Горьковской области (Горький, 1933 г.), научная конференция молодых ученых Горьковской области (Горький, 1384 г.), Ui научная конференция молодых ученчх-Волго-Вятского региона (Горький, 13ÜG г.).

Публикации. По тене диссертации опубликовано 13 работ.

Структура и обьен работы. Диссертационная работа вклачя-ет список основных обозначений и сокращений, введение, четыре rji.ii.-K. заклрчепяе, список литература из 135 наименований работ отечественных и зарубегних авторов, прилогении. Диссертация калогенз на 119 страницах мааинописного текста, содержит 13 рисунков к 2 таблицы.

КРАТКОЕ СОДЕРШЙИИЕ РАБОТЫ . _

So введении к диссертации обоснована актуальность теме, указана цель работа, встадика ее выполнения, научная новизна, практическое значение и основные результаты, которые автор выносит на защиту.

Первая глава диссертации состоит из трех параграфов. В первом параграфе дана краткая характеристика обьекта исследования . Огиечены-его функциональное назначение, особенности конструкции и опор. Перечислен« силовые фактор«, воздействия которых долген успевно противостоять MC в условиях открытого моря. Подчеркнута роль натяжения как главной восстанавливав-

5-

¡?ей силы стояка, обеспечивавшей его работу и являющейся наиболее Всшшм параметром для определения расчетным путем. Отмечено, что расчет стояков, как частный случай, не нонет рассматриваться отдельно от всего широкого комплекса теоретических и экспериыснталышх исследований гибких систем в потоках, куда, помимо стояков, входят троен, кабели, гибкие стершш, трубопроводн и другие гибкие конструкции, схосне по характеру поведения,и математическому описании.-

Второй параграф посвяцен обзору и анализу публикаций как по тематике КС, так и других близких к нему гибких связей. В начале проведен анализ различных подходов к построению математических моделей протяаешшх объектов с налой вссткосгьи на изгиб. Затем рассмотрели публикация, относящиеся к расчету внешшх сил рзаииодействия потока гидкости с гибкими преградами. В завершении этого параграфа приведен обзор работ, авторы которых использовали разнообразные методы решения диффе-ренциалышх уравнений, характеризующих задачи данного класса.

Откечен больной вклад, который внесли в развитие теории гибких нитей, с.тержней, трубопроводов и стояков fl.il.Крылов, fl.Ф.Попов, В.Л.Купреянов, П.Е.Кочки. В.К.Качурин, А.С.Гсро-ков, Б.И.Егоров. К.Я.Капуетин, В.С.Ястребов, Н.В.Салтанов, В.А.Светлицккй, С.И.Девши!, В.С.Тихонов, Е.Й.Иапшми, П.О.Рябов, В.Б.Кузнецов,' а такзо зарубешше авторы Г.Перто, Д5.Нор-ган, Дн.Пирет. U.Young. С.Kirk. P.Spanos. B.Safai, Т.Huang и многие другие отечественные и зарубешше исследователи.

Для ресения этих задач применялись приблигенные как численные , так и аналитические нетодц, или нетодц. представлявшие их комбинации. Различим подходи к анализу и ре-ленив уравнений, опиенваацих подобные задачи, рассмотрены в публикациях Е.Я.Рогдественского, Н.Н.Янеико, И.У.Вайнберга. Среди приблияенных аналитических методов' кирокое распространение получили кетоди, исиользущие вариационные принципы. излояен-ные в монографиях К.ПанцоЕа. К.Ректориса и др., а такЕе асиа-птотичес.ние методы, по которым имеется огромное количество работ и среди них монографии Н.Ван-Дайка. Дн.Коула, II.Н.Боголюбова. А.Н.Панченкова, А.Б.Васильевой,В.Ф.Бутузова,•А.М.Ильина и др. Разнообразные численные методы наиболее полно отра-яени в работах Г.И.Иарчука, А.А.Самарского и др.

йз проведенного анализа публикаций следует, что, несмотря на возраставший интерес к проблеме поведения ИС в открытом б

море, в них не рассматривались вопроси разработки практических рекомендаций и удобного инженерного аппарата для оптимизации такого вааного параметра как натяжение МС. В связи с тем, что к,гибким системам. работавшим на континентальной вельфе. предъявляется кесткие требования ь безопасности эксплуатации, задача оптимизации натяжения стояков сегодня наиболее актуальна. Ее реиениз и посвящена настоящая работа.

В третьем параграфе дани инженерно-физическая и математическая формулировки рассматриваемой задачи. За критерий оптимизации принято максимальное эквивалентное напряжение. Математическая формулировка экстремальной задачи представлена в еяедунвем вида;

¡г- _ _

~ ^-¡б-с/^ + С^(6с) + с1^0 , ах д

Иг

Ф - ?п ах (Зе(х,Т),

а __

, <5(0) = -<5яв , 6-.fi)-= -<3>е ,

Здесь (о - безразмерное изгибаюцее иапряаение; - без-

размерная абсцисса сечения, измеряемая по высоте ИС',ср(х) -5езразчерная гидродинамическая нагрузка; 8. Л, о, с, с[ - без-зазмернье величнкц, зависящие от геометрических, кесткостных < прочностных характеристик конструкции МС, а такге от сосре-}оточешшх '^распределенных нагрузок, причек 6" аалый пари -- безразмерные изгя", ¡кне напряжения, обуслов-тенние наличием моментов, соответственно, в'нивней и верхней шорах: 0?в )- безразмерное эквивалентное напряжение; -¡езраямерная величина, характеризующая снецеиие надводного швучего сооружения относительно точки бурения; без-

1азмерные углы отклонения оси_йС от вертикали, соответственно, I нигней и верхней опорах; -^^безразмерная длина хода те-!ескопического компенсатора; Т -относительное натягение тояка; ~])т - область допустимых Т . . .

Вторая глава диссертационной работы включает в себя четыре параграфа и посвящена решению поставленной задачи . В первом параграфе приведена расчетная схема объекта исследования. Согласно ей НС рассматривается как гибкий стеряень с малой жесткостъв на изгиб, растянутый осевой силой и погрукен-кый в подвияный слой нидкости конечной глубины. Он леяит на двух юарнирных опорах и имеет постоянное по длине поперечное сечение. Верхняя опора допускает как угловые, так и линейные перемещения, а нижняя - только угловые. Внутренняя полость стергня заполнена буровым раствором.

Обоснованы ориентация координатных осей и расположение начала системы координат. Названы силы, нагрузки, давления и моменты, воздействия которых испытывает НС в открытом море. К ним относятся: гидродинамическая нагрузка со стороны морского течения; усилие натяжения: весовая нагрузка конструкции стояка: нагрузка от нормальной составлягщей веса бурового раствора; гидростатические давления бурового раствора и морской воды; реакции опор; моменты в низней и верхней опорах.

Во втором параграфе дан вывод дифференциального уравнения равновесия МС в стационарном потоке и приведены граничные условия. Сравнение получено из рассмотрения, баланса всех сил и моментов, действующих на элемент конструкции стояка. После необходимых преобразований двухточечная краевая задача была приведена к сингулярно возмущенной.

В третьем параграфе представлены мотивировка выбора метода решения и асимптотическое реаение граничной задачи для сингулярного уравнения. Реиенис получено с поиопьи приблиаен-ного аналитического НСЛР с использованием принципа сращивания Ван-Дайка. Численные кетоды здесь мало эффективны, поскольку их сходикость для уравнений такого класса существенно ухудшается и для £е обеспечения пришлось бы услокнять алгоритм и использовать в расчетах двойнуа точность.

Наличие малого параметра в качестве множителя при стар-вей производной обусловливает появления двух внутренних областей (пограничных слоев) - по одной на каадон конце проме-«утка [0, 1], т.е. у нианей и верхней опор стояка. Прямая схема метода возмущений в КСАР использована раздельно во внешней области (вне зоны краевых эффектов) и в двух внутренних областях (в зоне краевых зффектоь). В результате исходное уравнение во внутренних областях принимает вид: 8

вблизи X - О лг=1 - . ~ ' ~

вблизи X =- 1 .

а сс

где х = - растянутая безразмерная абсцисса сечения

—С Л 4 - X

вблизи х - 0; х - ~--растянутая безразмерная абсцисса

сечения вблизи х = 1; (5"' - внутреннее разлозение репения вблизи X - 0; ЕГ' - БКЗТР8ППС2 реРРЯК!? Р"ЯК?Й

5=1.

Краевые условия приобретав! форкд:

(•Г'^) == ~ ВблИЗИ ¿"=0,

Со1 (О) = - <5ц0 "вблизи х = 1 .

С пскз^ьг МСйР регение слогной. задачи привгдсио в рсие-шш более простых, путем раздельного построения решений со внеяяей и двух внутренних областях. Затек ьропедово срадоа-ние этих рачлонений. Полученное в результате этой процедуры составное, разловение ¿шляется равппиерпо пригодным ь^ всей диапазоне [0, 13 и кксат вид

6с=(ах*-£) {с^СхХях+ё) -¡7},(£)(ах+ё) 'сИ]-К0\'

— ~ А "

где , 10 - постоянные величины, определяете из гра-

ничных условий и в результате сраяивания разложений: 'г1 , 7г - величины, зрззесе~ле от а и ё .

Эквивалентные напряжения, возчикаьлие в корпусе стояка, рассчнтнвалисъ согласно 1У теории прочности па известной методике.

В четвертом параграфе изложен алгоритм поиска оптимального натяжения КС. В настоящее время разработан целый ряд

численных методов, позволявших находить топько минимум или только максимум Функционалов. Особенность рассматриваемой задач)! состоит и той, что она является шшчхакспой задачей с ограничениями Причо'., реыенке мояст быть как внутренней, так. и граничной точкой области допустимых ресийнЯ. Для определения Ф применен численный КПП. Основанный на. сравнении вычисляемых значений 6е(х,Т) при различных х и Т с постепенным приблиЕониск к минимуму, он наиболее прост для реализации на ЭВМ. За приблигекное значение оптимального на-тянения Твр1 принималась величина Т^йЬ из условия

Ч(Т;'*) = т1п{Ф( ад •

■ , ТкеВТ

Сочетание асимптотического и численного методов позволило получить достаточно эффективный алгоритм.

Третья глава содернит четыре параграфа и посвящена экспериментальным исследованиям на крупномасштабной (!:10) модели КС в воздухе. Испытания про: слились в рамках хоздоговорной научно-исследовательской тематики кафедры "Теория корабля и гидромеханика" Нивегородского политехнического института под научный руководством профессора, д.т.н. П.В.Васильева и ответственного исполнителя к.т.н. П.Н.Егорова. В них принимали участие: Е.Н.Горбиков, И.В.Хахатш, Е.И.йапкин и другие сотрудники кафедры. Экспериментальные данные, относяциеся к ис- ■ Следования палряаенно-деформированного состояния модели стояка при статических смешениях, были получены автором и использованы в этой главе. Они слцехли критерием адекватности математической «одели объекту исследования путем сравнения теоретического расчета с результатами испытаний.

В первом параграфе рассмотрены вопросы, связанные с разработкой критериев подобия модели и натуры. Для их вывода использовалось полученное.автором дифференциальное уравнение равновесия ВС. Здесь ке приведено описание физической модели, указаны количество и веса образующих ее деталей, численные значения критериев подобия, основные параметры натурного стояка СН-610 и его модели. Излоаена методика масштабного пересчета результатов модельных испытаний-на натурный стояк.

Во втором параграфе дано описание экспериментального

стенда и измерительной установки. Стенд вклзчал модель стояка, платфорыи натязнтелей, опорная плиту, конструкции Нигего-родского трамплина и вертикальные ориентиры. Система натяжения НС кодел!!резалась совскцпностья тросов, грузов н блоков, установленных на платформе натязителей. Растягивающее усилие создавалось за счет грузов, сила веса которых посредством тросов и блоков преобразовывалась в усилие натяжения. Нижняя опора МС моделировалась подшипником карданного типа, установленным на опорной плите, а верхняя - специальной втулкой. •

Исследование модели проводилось методом злектротензомет-рирования. Для преобразования деформации в электрический сиг-кал прпкешгяксь теизсрезисторч (датчики) , которые устанавливались ка секциях конструкции,и размечались в плоскости изгиба модели. Показания датчиков усиливались с помощью тензоуси-лителей и фиксировались на осциллографическую бумагу светолу -чевыни осциллографами.

Величина прогиба модели стояка измерялась относительно вертикальных ориентиров по фотографиям, а углы поворота в опорах и ход итока компенсатора измерялись непосредственно на подели.

Г» третьей параграфе представлена программа и методика проведения ништанкй. Программа испытаний предусматривала изучен;:", влигнил величин латязеннл, горизонтального 'снесения ннзней споры относительно верхней и момента в нианей опоре на сапрягенно-деформированное состояние модели. Методика проведешь эксперимента включала несколько серий модельных испытаний. Каждой серии соответствовало свое натазения, при которой проводился прогон всех запланированных переыецений опорной плиты с замером интересующих характеристик. -.-...

В четвертой параграфе проведена анализ результатов физического эксперимента и их сравнение с теоретическими расчетами модели. Экспериментальными исследованиями было установлено. что натяаение.и смещение существенно влияют на напряген-по-дефорнированное состояние модели ЙС. При малых натяаениях и нулевок смешении имеет место потеря продольной устойчивости конструкции. Увеличение смецения при неизменном натааении приводит к росту изгибаащих напрявений..увеличении.длины хода телескопического и углов поворота угловых компенсаторов . В свои очередь, увеличение катязения при фиксированном смещении вызывает уиеньпение кривизны упругой линии, снижение уровня

Н

изгибавших напряжений, сокравение длины хода телескопического компенсатора, цмснызение угла поворота в нигней и незначительном увеличение его в верхней опорах. В целой, вариация . параметров натяжения и смешения показала, что наиболее нагруженные сечения имеют безразмерную координату х- 0,15 - 0,25.

Как показали испытания, момент в нижней опоре обусловливает уыеныаение кривизны упругой линии модели вблизи этой опоры и угла поворота в ней по сравнение со случаем, когда он равен нулп. Наибольние изгибающие напряжения сосредоточены в месте соединения модели МС с нигней опорой. Момент частично разгружает те сечениз конструкции, в которых при его отсутствии были наибольние напрягения от изгиба, но практически не оказывает влияния на верхнвю часть модели стояка.

Сопоставление теоретических расчетов модели с физическим экспериментом показало достоверность полученных расчетным путем результатов. Как следует из рис. 1. полученного для относительного натяжения Т = 1,2 при относительных смешениях

ё = 5,4 10"1 5 - 8,1 10"Ч Б = О.И и отсутствии момента в нижней опоре (кривые 1. 2. 3), зона теоретических решений полностьи охватывает область соответствущих экспериментальных данных (л,о,о). Сравнение теоретической кривой, построенной для Т = 1,2 при В = 0,11 и безразмерного момента в нижней опоре Мц0~ 0»39 (рис. 2). с результатами испытаний свидетельствует о том, что ^теория обеспечивает достаточную! для инженерных расчетов точность получаемых решений.

Четвертая глава диссертации вклвчает три параграфа и посвяцена рейенкв сформулированной задачи в приложении к стояку СМ—610. Реиение получено с использованием разработанных автором алгоритма и комплекса программ для ЭВМ,

В первом параграфе даны краткая характеристика и струк- ~ . тура комплекса программ. Он имеет двухуровневуз иерархическую структуру. На первом уровне находится управляющая программа, запускающая ,в работу весь программный комплекс и регламентирующая последовательность вклвчения отдельных модулей в процессе ревениа задачи. Второй уровень образуют восемь программных модулей, каждый из которых представляет собой единое целое и реваст свои конкретную задачу.

Во втором параграфе приведены результаты реесния задачи оптимизации натяжения для стояка СМ-бЮ. Они получены для глубины моря 200 и, скорости течения на его поверхности 1Г = 12

1 м/с, закона изменения скорости течения по глубине моря =

1 /7 3

-1Го(х) . плотности бурового раствора 2500 кг/и . Результаты представлены в форме графика зависимости величины относительного оптимального натяаения Т { от условий_закрепления КС в опорах и величины относительного смешения В надводного плавучего сооругения. Здесь ке приведен график, иллюстрирующий эффект опрокидывания стояка навстречу набегащоку потоку при определенном сочетании величин безразмерных напряЕений в нинней и верхней <ол опорах.

Вычислительный эксперимент показал следуЕдее:

- величина , в основном, не оказывает суяествен-ного влияния на величину . кроме случаев опрокидывания КС навстречу потоку;

- ревение экстремальной задачи, главный образом, определяется значениями 6Н0 и В , при этом, степень влияния кэедого из этих параметров на зависит от их взаимного сочетания; _ _ _

- существуит неблагоприятные варианты <об1> , <от и 3 , при которых невозмогно найти^какое-либо натявение, обеспечивавшее соблюдение накладываемых ограничений; ' ___ _

- возмоаны такке к благоприятные сочетания < £>но и 5 , позволявшие добиться минимальной величины ПРИ

соблюдении всех ограничений.

В третьем параграфе приведены некоторые характеристики напрявенно-дефорнированного состояния конструкции при работе стояка СЙ-610 в области оптимальных натяжений. Здесь представлены графические кривые, позволяющие определять значения безразмерного угла отклонения оси стояка от вертикали в нижней опоре и величину безразмерного максимального эквивалентного напряжения, соответствующих конкретный краевым условиям.

В заклвченни отмечены основные результаты работы,

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведен анализ суцествуввдх методов расчета стояков и близких к ним гибких систем.

2. Даны инЕенерно-физическая и математическая формулировки задачи оптимизации натяжения стояков надводных плавучих сооружений.

3. Проведено преобразование двухточечной краевой задачи

в сингулярно возмущённую.

4. Построено асимптотическое решение граничной задачи для сингулярного уравнения.

5. Резение экстремальной задачи получено с использованием сочетания приближенного аналитического МСАР и численного

нпп.

6. Выведены критерии физического моделирования равновесия стояка в стационарном потоке жидкости, получены формулы масштабного пересчета результатов эксперимента с модели на натуру.

7. Разработан алгоритм и создан комплекс программ для ЗГГм, китирцА и'ошоЕяг?. не тольпо определять и оперативно корректировать величааа оптимального патяяения в случае изменения условий эксплуатации МС, но при необходимости рассчитывать но известному (в том числе и неоптимальному) натяжении характеристики напрязенно-дефоркированного состояния его констрдкции. '

8. Проведено сравнение результатов экспериментального исследования стояка на крцпноиасатабной модели с теоретическими расчетами.• поятверядаицев адекватность математической мидели объекту ¡-сследовакиа и возноаность ее успешного применения в инзеьерной практике.

3. Проведен вычислительный эксперимент на примере стояка СМ 610, по результатам которого построена серия графиков,поз-волящнх определять оптимальное натяжение и обусловленные им характеристики напряненно-деформированного состояния НС для конкретных условий эксплуатации, а. также оперативно анализировать влияния изменения отдельных факторов на оптимальное натяжение. -

Заполненные теоретические разработки и комплекс программ для 315!' могут использоваться в научно-исследовательских и проектно-конструкторских организациях,.связанных с разработкой и созданием новой техники для освоения континентального зельфа.

СПИСОК РАБОТ.

ОПУБЛИКОВАННЫХ АВТОРОМ ПО ТЕИЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Горбиков Е.И,.Анализ ^уществуицих методов расчета динамической 1;оо! '^сти.морских стояков. Отечественные методики //

. ' ■ 15

Экспериментальное исследование динамики и напряаенного состояния морского стояка и смевиых с ним систем комплекса подводного дстьевого оборудования плавучих полупогруаных буровых установок: Отчет о НИР / закличит. / /Горьковский политехн. ин-т: Руководитель й.В.Васильев. - Н ГР 0182.4054300; Инв. К 0282. 0060163. - Горький, 1982. - С. 11-23.

2. Егоров П.Н., Хаханин И.В., Горбиков E.H. Исследование статического напрявенного состояния морского стояка // III науч. кон®, молодых ученых и специалистов. Горьковский политехн. кн-т. Горький. 1982. - С. 65-70. -Деп. в ВИНИТИ 14.10.82,

К 5156-82.

3. Ваганов Й.Б., Горбиков E.H. Результаты экспериментального исследования динамики комплекса "ПолупогруЕная буровая установка - морской стояк" на крупномасатабной модели в открытом водоеме // III науч. конф. молодых ученых и специалистов. Горьковский политехн. ин-т. - Горький, 1982. - С. 55-60. Деп. в ВИНИТИ НЛО.82. К 5156-82.

4 Егоров П.Н., Хаханин И.В., Горбиков E.H. Зкпериментально-теоретическое исследование динамического напряаенного состояния морского стояка //III науч. конф. молодых ученых и специалистов. Горьковский политехн. ин-т. - Горький, - С. 61-64. Деп. в ВИНИТИ 14.10.82. Н 5156-82.

5. Горбиков E.H. Исследование динамики и напряаенного состояния морского стояка // Статические и динамические характеристики технических средств по освоению континентального вельфа: Отчет о госбндгет. НИР / Горьковский политехн. ин-т; Руководитель й.В.Васильев. - Н ГР 0182.4054300: Инв. П 0285.005899. - Горький, 1983. - С. 92-103.

6. Егоров П.Н^,Хаханин Н.Б.'. Горбиков E.H., Запкип E.H. Исследование прочности морского стояка на крупномасатабной модели // Йауч. конф. молодых ученых Горьковской области: Тез. докл. - Горький. 1983. - С. 188-189.

7. Горбиков E.H. Моделирование упругого равновесия и динаккки морского стояка на физической модели // Исследование гидродинамики речных судов и установок для освоения континентального вельфа: Отчет о госбвдвет. НИР / Горьковский политехн. ин-т; Руководиель й.В.Васильев. - К ГР 0182.4054300; Инв. К 0286. 0018122. - Горький, 1984. - С. 2-8.

8. Горбиков E.H. Моделирование динамики морского длинномерного трубопровода // Науч. конф. молодых ученых Горьковской об-

/¡5

ласти: Тез. докл. - Горький, 1984. - С. 206-20?. Э. Гобиков E.H. Определение коэффициента лобового сопротивления кслеблвдегоса »орского стояка // Исследование гидродинамики речных судов' я установок для освоения континентального зелыга: Отчет о госбюджет. НИР / Горъковский политехи, ин-т; Руководитель А.З.Васильев. - N ГР 0102.4054300; Янв. Я 0286. 0113510. - Горький. 1985. - С. 41-44.

!0. Горбикоч E.H. Влияние натяаения и скорости течения на амплитуды поперечных автоколебаний к коэффициент лобового сопротивления морского стояка в стационарной потоке // Исследование гидродинамики речных судов и установок для освоения континентального зегьфа: Отчет о госбадяет; -НИР / Горъковский политехи, ин-т: Руководитель а.8.Васильев. - й ГР 013?.00210 67; Янв. Н 0267.0073998. - Горький, 1986.- С. 56-60.

11. Горбиков E.H. Расчет коэффициента лобового сопротивления колеблздегсся морского стояка // UI науч. конф. аолоднх ученых Волго-Вятского региона: Тез. докл. - Горький. 1986. -

С. 161-162.

12. Горбиков E.H. К вопросу напрязеного состояния морского

еюака // Исследовакяг гндрсдянагхви речка?, судов и установок для освоения континентального зельфа: Отчет о госбядгет. НИР / Горьвовскик политехи, ин-т; Руководитель Й.З.Васильев. -X Г? 0157.0021057; Ннв. N 0*20.30008467. - Горький. 1S86. -С. 31-35.

13. Горбиков E.S. Экстремальная-задача управления гидродлра-гостьп морского стояка // Система управления и обработки кн-Фораации. - П.Новгород.: Нижегородский политехи, ин-т. 1331. - С. 47 -51.