Разработка математических моделей методов проектирования инновационных конструкций и материалов для повышения эксплуатационной надежности и массогабаритных характеристик высокоскоростных судов и морских сооружений в жестких условиях эксплуатации на основе высокоточных моделей взаимодействия корпусных конструкций с окружающей средой

Предлагаемая работа посвящена разработке математических моделей методов проектирования инновационных конструкций и материалов для обеспечения заданных тактико-экономических характеристик и конкурентоспособности отечественных высокоскоростных судов и морских сооружений в жестких условиях эксплуатации. Традиционные методы проектирования и материалы применимы преимущественно для узкого класса задач с простой геометрией и совокупностью допущений, накладываемых на математическую модель. Для решения промышленных задач требуется учитывать большое число факторов, таких как сложная геометрия сооружения и условия ее эксплуатации. Поэтому, одним из основных и наиболее перспективных методов для решения задач является прямое численное моделирование на базе метода конечных элементов. Внешние силовые воздействия планируется учитывать в явном виде, путем численного моделирования детального поведения водо-воздушной среды и ледовых образований. Будет исследовано применение инновационных материалов с проектными требованиями на основе полимерных композиционных материалов. В процессе выполнения работы будут созданы высокоточные математические модели метода конечных элементов для анализа нелинейных динамических откликов конструкций. Данные модели будут использованы в виртуальном моделировании поведения конструкций с учетом водо-воздушной среды. Будут проведены исследования параметров, влияющих на реализацию той или иной формы предельного состояния и разрушения. Результаты работы позволят сформулировать основные положения новой методики проектирования перспективных конструкций с использованием инновационных материалов для создания импортозамещающей технологии создания конструкций морской техники.