<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">gumrf</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2309-5180</issn><issn pub-type="epub">2500-0551</issn><publisher><publisher-name>ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21821/2309-5180-2024-16-3-363-369</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">gumrf-460</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Эксплуатация водного транспорта, водные пути сообщения и гидрография</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>OPERATION OF WATER TRANSPORT, WATERWAYS AND HYDROGRAPHY</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Математическая модель движения судна при предусмотренной посадке на мель</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Mathematical model of the vessel motion during a planned grounding</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Марьясов</surname><given-names>Г. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Maryasov</surname><given-names>G. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Марьясов Георгий Валерьевич — аспирант</p><p>690003, г. Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50а</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Maryasov, Georgy V. — Postgraduate Supervisor</p><p>50A Verkhneportovaya Str., Vladivostok, 690003</p></bio><email xlink:type="simple">GeorgyMar94@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Шарлай</surname><given-names>Г. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Sharlay</surname><given-names>G. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Шарлай Георгий Николаевич — кандидат технических наук, доцент</p><p>690003, г. Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50а</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Sharlay, Georgy N. — PhD, associate professor</p><p>50A Verkhneportovaya Str., Vladivostok, 690003</p></bio><email xlink:type="simple">Gsharlay@msun.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Морской государственный университет имени адмирала Г. И. Невельского</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Maritime State University named after Admiral G. I. Nevelskoy</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2024</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>30</day><month>07</month><year>2024</year></pub-date><volume>16</volume><issue>3</issue><fpage>363</fpage><lpage>369</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Марьясов Г.В., Шарлай Г.Н., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Марьясов Г.В., Шарлай Г.Н.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Maryasov G.V., Sharlay G.N.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/460">https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/460</self-uri><abstract><p>Темой исследования является анализ проблемы транспортного обслуживания пунктов с необорудованным берегом, расположенных в большинстве на побережье арктических морей и Дальнего Востока, которая является актуальной на протяжении нескольких десятилетий. Отмечается, что в отличие от обычной практики грузовых операций у причалов и на рейде в условиях необорудованного берега погрузка / выгрузка зачастую осуществляется в условиях касания судном грунта, при этом имеет место повреждение корпуса судна, а иногда в аварийной ситуации для спасения экипажа и судна необходима принудительная посадка судна на мель. Отмечается, что вследствие этого необходимо наличие системы предварительной оценки контактных условий при частичной посадке судна на грунт. В статье представлена математическая модель для жесткого корпуса судна, садящегося на мель, при этом проникновение в грунт малό по сравнению с возвышением носовой части (судно рассматривается как упругий брус). Показано, что первый контакт между носовой частью судна и грунтом приводит к высокому пику нагрузок, затем судно продолжает частичное скольжение вверх по уклону. При этом силы инерции в качестве аппроксимации рассматриваются как малые по сравнению с силами реакции грунта и гидростатическими силами. Помимо силовых воздействий учтены динамические характеристики конструкции прогибающегося корпуса. Полученное решение системы нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающих движение судна при посадке на мель, включает продольную, вертикальную и наклонную составляющие. Предложенное решение позволит рассчитать контактные усилия, возникающие в момент соприкосновения корпуса с грунтом, с учетом ударной нагрузки и особенностей конструкции судна.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The problem of transport services to points with an unequipped coast, a significant part of which is located on the coast of the Arctic seas and the Far East, continues to remain relevant for decades. Unlike the usual practice of cargo operations at berths and roadsteads, in conditions of an unequipped shore, unloading and loading often have to be carried out when the ship touches the ground, and damage to the hull occurs. Sometimes in an emergency, to save the crew and the ship, it is necessary to force the ship to ground. As a result, a system for preliminary assessment of contact conditions during partial running aground is necessary. To achieve this, a mathematical model for the rigid hull of a ship running aground, where the ground penetration is small compared to the elevation of the bow, is presented in the paper. The ship is considered as an elastic beam. It is shown that the first contact between the bow and the ground leads to a high peak load. The vessel then slides partially up the slope, wherein inertial forces in the approximation are considered small compared to ground reaction forces and hydrostatic forces. In addition to force effects, the dynamic characteristics of the sagging body design are taken into account. The resulting solution to the system of nonlinear ordinary differential equations describing the vessel movement when running aground includes longitudinal, vertical and inclined components. The proposed solution will make it possible to calculate the contact forces arising at the moment of contact of the hull with the ground, taking into account the shock load and the design features of the vessel.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>необорудованный берег</kwd><kwd>касание грунта</kwd><kwd>математическая модель</kwd><kwd>ударная нагрузка</kwd><kwd>гидродинамические силы</kwd><kwd>грузовые операции</kwd><kwd>динамика судна</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>unequipped shore</kwd><kwd>touching the ground</kwd><kwd>mathematical model</kwd><kwd>shock load</kwd><kwd>hydrodynamic forces</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Азовцев А. И. Развитие судов для условий грузовых операций на необорудованных берегах арктических и субарктических морей / А. И. Азовцев, В. А. Кулеш, А. С. Огай, В. А. Петров // Полярная механика. — 2016. — № 3. — С. 450–460.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Azovtsev, A., V. Kulesh, A. Ogay, and V. Petrov. “Ship’s construction development for cargo operations in condition of the unimproved port facilities in Arctic and Subarctic coast.” Polyarnaya mekhanika 3 (2016): 450–460.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Осипов В. И. Сравнение численных результатов метода расчета процесса продольного спуска судна на воду и метода посадки судна на мель / В. И. Осипов // Морские интеллектуальные технологии. — 2023. — № 1–1 (59). — С. 51–58. DOI: 10.37220/MIT.2023.59.1.004.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Osipov, V. I. “Comparison of the numerical results of the method for calculating the process of longitudinal descent of the ship on the water and the method of landing the vessel on the ground.” Marine Intelligent Technologies 1–1(59) (2023): 51–58. DOI: 10.37220/MIT.2023.59.1.004</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Петров В. А. Исследование технологических и правовых условий обеспечения безопасности грузовых операций для судов, эксплуатация которых предусматривает посадку на грунт / В. А. Петров, А. С. Огай. — М.: Русайнс, 2018. — 326 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Petrov, V. A., and A. S. Ogai. Issledovanie tekhnologicheskikh i pravovykh uslovii obespecheniya bezopasnosti gruzovykh operatsii dlya sudov, ekspluatatsiya kotorykh predusmatrivaet posadku na grunt. M.: Rusains, 2018. 4. Kulesh, V. A., and V. A. Petrov. “Aktual’nost’ i bezopasnost’ gruzovykh operatsii pri posadke sudov na grunt.” Marine Intelligent Technologies 3–1(29) (2015): 75–80.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кулеш В. А. Актуальность и безопасность грузовых операций при посадке судов на грунт / В. А. Кулеш, В. А. Петров // Морские интеллектуальные технологии. — 2015. — № 3–1 (29). — С. 75–80.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Azovtsev, A.I., B. I. Evenko, V. A. Kulesh, M. A. Kuteinikov, A. S. Ogai, and B. A. Petrov. “Proposal for rule requirements development for ships operating in contact with ground.” Research Bulletin by Russian Maritime Register of Shipping 42–43 (2016): 47–58.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Азовцев A. И. Предложения по развитию требований к судам, эксплуатация которых предусматривает посадку на грунт / A. И. Азовцев, B. И. Евенко, В. А. Кулеш, М. А. Кутейников // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. — 2016. — № 42–43. — С. 47–58.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Osipov, V. I. “Analytical comparison of longitudinal launching of a vessel into the water with grounding.” Marine Intelligent Technologies 3–1(53) (2021): 41–46.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Осипов В. И. Аналитическое сравнение продольного спуска судна на воду с посадкой на мель / В. И. Осипов // Морские интеллектуальные технологии. — 2021. — №3–1 (53). — С. 41–46. DOI: 10.37220/MIT.2021.53.3.005.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">German, Andrey P., Victor A. Kulesh, and Pham Trung Hiep. “Development of the vessel strengthening schemes for ground contact.” Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova 12.5 (2020): 915–925. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-5-915-925. 8. Kulesh, V. A., M. A. Kuteynikov, O. E. Surov, and T. H. Pham. “Design of local external structural protection from ground for vessel’s bottom.” Research Bulletin by Russian Maritime Register of Shipping 72–73 (2023): 39–47.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Герман А. П. Разработка схем усиления судна для взаимодействия с грунтом / А. П. Герман, В. А. Кулеш, Фам Чунг Хиеп // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2020. — Т. 12. — № 5. — С. 915–925. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-5-915-925.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Korotkin, A. I. Prisoedinennye massy sudna. L.: Sudostroenie, 1986.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кулеш В. А. Проект локальной внешней конструктивной защиты днища судна от грунта / В. А. Кулеш, М. А. Кутейников, О. Э. Суров, Ч. Х. Фам // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. — 2023. — № 72–73. — С. 39–47.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kulesh, Victor Anatolievich. “Contact loads of ship hull impact against ground.” Marine Intelligent Technologies 3–1 (33) (2016): 71–76.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Короткин А. И. Присоединенные массы судна: справ. / А. И. Короткин. — Л.: Судостроение, 1986. — 312 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kulesh, V., and T. H. Pham. “Method for calculating the parameters of vessels interaction with the ground.” FEFU: School of Engineering Bulletin 3(48) (2021): 39–48. DOI: 10.24866/2227-6858/2021-3-5.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кулеш В. А. Нагрузки взаимодействия при ударах корпуса судна о грунт / В. А. Кулеш // Морские интеллектуальные технологии. — 2016. — № 3–1 (33). — C. 71–76.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Eliseeva, O. P., K. V. Shadt, N. S. Timofeeva, E. Kononova, and R. A. Sabirov. “Osobennosti primeneniya modeli S. P. Timoshenko v zadache opredeleniya progibov balok pri sovmestnom uchete izgiba i sdviga.” Aktual’nye problemy aviatsii i kosmonavtiki 1.7 (2011): 91–93.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кулеш В. А. Методика расчета параметров взаимодействия судов с грунтом / В. А. Кулеш, Ч. Х. Фам // Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. — 2021. — № 3 (48). — С. 39– 48. DOI: 10.24866/2227-6858/2021-3-5.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Timoshenko, S. P. Staticheskie i dinamicheskie problemy teorii uprugosti. Kiev: NAUKOVA DUMKA, 1975.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Елисеева О. П. Особенности применения модели С. П. Тимошенко в задаче определения прогибов балок при совместном учете изгиба и сдвига / О. П. Елисеева, К. В. Шадт, Н. С. Тимофеева, Е. Кононова, Р. А. Сабиров // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. — 2011. — Т. 1. — № 7. — С. 91–93.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Korn, G. A., and T. M. Korn. Spravochnik po matematike dlya nauchnykh rabotnikov i inzhenerov. SPb.: Lan’, 2003.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тимошенко С. П. Статические и динамические проблемы теории упругости / С. П. Тимошенко. — Киев: Наукова Думка, 1975. — 563 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Тимошенко С. П. Статические и динамические проблемы теории упругости / С. П. Тимошенко. — Киев: Наукова Думка, 1975. — 563 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Корн Г. А. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. А. Корн, Т. М. Корн. — СПб.: Лань, 2003. — 831 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Корн Г. А. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. А. Корн, Т. М. Корн. — СПб.: Лань, 2003. — 831 c.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
