Динамика судовых спускоподъемных операций

В книге изложены основы динамических процессов при спуске и подъеме объектов океанотехники (автономных и неавтономных подводных аппаратов различного назначения, водолазных колоколов, шлюпок, рабочих катеров и др.), базирующихся на крупных судах-носителях и морских сооружениях. С единых позиций исследованы основные динамические проблемы спускоподъемных операций: контакт грузозахватных органов спускоподъемных устройств с объектами, динамические нагрузки в канатах, раскачивание в процессе спуска-подъема и слежение за перемещениями объектов на волнении при качке судна-носителя. Рассмотрены вопросы приложения теории вероятностей, качки судна и гидромеханики для учета особенностей проведения спускоподъемных операций в условиях открытого моря.
Разработаны подробные методики и приведены формулы для определения расчетных параметров, необходимых при проектировании спускоподъемных устройств различных типов. Большинство рассмотренных задач иллюстрируются многочисленными примерами числовых расчетов, в том числе и методами моделирования на ЭВМ.

Содержание
Предисловие
Введение
Раздел I. Общие сведения о внешних воздействиях в спускоподъемных операциях
Глава 1. Основные категории внешних сил и кинематических возбуждений, действующих в спускоподъемных операциях
1.1 .Общая характеристика внешних сил и кинематических возбуждений
1.2. Системы координат
1.3. Гидродинамические силы
1.4. Волнение как источник воздействий при проведении спускоподъемных операций
1.5. Качка судна-носителя СПУ и плавучих объектов
1.6. Внешние воздействия, создаваемые приводами механизмов СПУ
1.7. Силы сопротивления и их линеаризация
Раздел II. Динамические нагрузки, возникающие при подъеме объектов судовыми СПУ
Глава 2. Коэффициент динамичности усилий в грузовых канатах СПУ при подъеме плавучих объектов на борт судна
2.1. Особенности процесса подъема плавучего объекта в условиях волнения и основные расчетные задачи
2.2. Расчетная схема определения коэффициента динамичности при подъеме плавучего объекта
2.3. Решение уравнения
2.4. Коэффициент динамичности подъема плавучего груза
2.5. Численный метод расчета динамических усилий при подъеме плавучего объекта
2.6. Влияние установочного усилия на коэффициент динамичности подъема плавучего объекта
Глава 3. Вероятностный расчет коэффициента динамичности при подъеме плавучих объектов на борт судна на волнении
3.1. Общие подходы вероятностного расчета коэффициента динамичности
3.2. Закон распределения коэффициента динамичности как функция случайного аргумента
3.3. Определение закона распределения коэффициента динамичности методом имитационного моделирования
Глава 4. Динамические нагрузки на канаты (кабель-тросы) неавтономных объектов, опускаемых в воду
4.1. Расчетная схема подъема неавтономных объектов с вертикальным канатом (без образования слабины в нем) при гармонических колебаниях верхнего конца каната
4.2. Учет случайного характера стационарных колебаний верхнего конца каната при качке судна
4.3. Численный анализ двух случаев подъема неавтономных объектов
4.4. Перемещения и усилия в вертикальном канате подъема неавтономных объектов при рывке верхнего конца
4.5. Скорость движения точки крепления каната на судне относительно объекта в начальный момент рывка
4.6. Вероятностный расчет динамических усилий в канате при рывках
4.7. Отрыв объекта от грунта
4.8. Усилия в наклонных кабель-буксирах как нагрузка на СПУ
Раздел III. Контакт объектов в спускоподъемных операциях
Глава 5. Проблема первоначального контакта в спускоподъемных операциях. Общие вопросы
5.1. Общая характеристика проблемы
5.2. Явление удара
5.3. Удар о жидкость
5.4. Общие подходы к определению ударных нагрузок
Глава 6. Контакт подвесок спускоподъемных устройств со штоками автономных объектов
6.1. Ударные нагрузки при контакте подвесок СПУ со штоком автономного объекта
6.2. Влияние натяжения в канатах-проводниках, жесткости упругих элементов и зазоров в штоковом устройстве
6.3. Учет нерегулярности волнения и качки судна-носителя СПУ при расчетах, контакта подвески с подъемным штоком объекта
6.4. Численный метод вероятностного расчета ударного усилия при контакте подвески с подъемным штоком (метод Монте-Карло)
6.5. Вероятность срабатывания автоматического захвата при контакте с подъемным штоком
Глава 7. Контакт объектов с опускными платформами и кормовыми аппарелями спускоподъемных устройств
7.1. Подводная посадка автономного подводного аппарата на платформу, опущенную на канатах в толщу воды
7.2. Посадка автономного объекта, находящегося на поверхности воды, на платформу, опущенную на канатах под воду
1.5.1. колебаний объекта и платформы
7.3. Динамика контакта катера и кормовой шарнирной аппарели
Глава 8. Контакт спускоподъемных устройств с неавтономными объектами
8.1. Динамика контакта неавтономных объектов с захватами спускоподъемного устройства шахтного типа
8.2. Нагрузки на захват кормового спускоподъемного устройства для буксируемого неавтономного объекта при контакте последнего с водой в момент спуска за корму
Раздел IV. Раскачивание объектов в спускоподъемных операциях
Глава 9. Проблема раскачивания и основные вопросы расчета
9.1. Общая характеристика проблемы и расчетные задачи
9.2. Одноточечный подвес объектов в судовых условиях
Глава 10. Схематизация устройств ограничения раскачивания
10.1. Конструктивные схемы устройств ограничения раскачивания
10.2. Общий подход к схематизации процесса ограничения раскачивания
10.3. Графический и аналитический способ определения траекторного параметра "эквивалентного" маятника при двухсторонний проводке
10.4. Определение параметра сопротивления "эквивалентного” маятника для канатных проводок и рычажных устройств ограничения
Глава 11. Расчеты устройств ограничения раскачивания
11.1. Уравнение плоского движения объекта при раскачивании на двухсторонний проводке
11.2. Вероятностный расчет раскачивания объекта на двухсторонний проводке в условиях нерегулярной качки
11.3. Вероятностный расчет раскачивания подводного аппарата на двухсторонний проводке. Численный пример
11.4. Учет изменения длины подвеса. Численный метод исследования раскачивания объектов
11.5. Поперечное раскачивание в устройствах с вертикальным вспомогательным канатом
Раздел V. Динамика слежения за относительными колебаниями судна и объекта
Глава 12. Устройства с вертикальными следящими канатами для плавучих объектов
12.1. Характеристика проблемы
12.2. Расчетная схема привода слежения с вертикальными канатами
12.3. Оценка влияния привода слежения на вертикальную качку объекта у судна-носителя
12.4. Оценка швартующего эффекта вертикального следящего каната-проводника
Глава 13. Устройства с наклонными следящими канатами для плавучих объектов
13.1. Устройство слежения за вертикальными колебаниями лихтера, ошвартованного в кормовом подзоре лихтеровоза
13.2. Определение натяжения в швартовах и вероятность срабатывания следящего привода швартовной лебедки лихтеровоза
13.3. Численный анализ. Пример 28
Глава 14. Устройства компенсации колебаний судна в СПУ для неавтономных объектов
14.1. Инерционный компенсатор вертикальных колебаний судна на волнении (пассивного типа)
14.2. Компенсатор вертикальных колебаний судна на волнении активного типа
Литература