The study of the stress state of the aft wing of the hydrofoil vessel for 120 passengers

  • Stanislav N. Girin Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia https://orcid.org/0009-0001-3741-8502
  • Alexander S. Gusev Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Abstract

The article presents a comparison of the results of stress state calculation of the aft wing of hydrofoil vessel 03830 designed by “SeaTech”. The aft wing in this project takes 70% of the hull weight of the vessel, so it is the most loaded. In contrast to the majority of the river  hydrofoil projects, the aft wing construction is not solid, but a set, so the use of the rod design scheme for its calculation, stipulated by the Rules of the Russian Classification Society (RCS), is questionable. The aft wing operates in the fluid flow behind the bow wing, so also questionable is the recommendation of the RCS on the uniform distribution of the load along the length and chord of the wing. In this regard, two structural schemes of the wing are considered: rod and volumetric. The calculations of these schemes are performed by the finite element method, using the ANSYS Mechanical program package. The loading of the rod scheme was performed using the RCS recommendations, and the volumetric scheme was calculated for two types of loading: by RCS and by the results of the calculation performed in the AUTOWING software package based on the discrete vortex theory. The performed calculations showed that the stresses in the wing calculated on the basis of the RCS recommendations are significantly lower compared to a more detailed design scheme that takes into account the peculiarities of the wing structure and its loading.

Keywords: hydrofoil vessel, hydrofoil, strength calculation, stress state, strength of rear foil, Rules of the Russian Classification Society, ANSYS, AUTOWING

References

Вахитов М.Б. Расчет крыльевых устройств судов на прочность. / М.Б. Вахитов, М.С. Сафариев, В.Ф. Снигирев. - Татарское книжное издательство, 1975 - 212 с.

Зиганченко П.П. Суда на подводных крыльях: конструкция и прочность. / П.П. Зиганченко, Б.П. Кузовенко, И.К. Тарасов. – Ленинград: изд-во «Судостроение»,

- 312 с.

Колызаев Б.А. Справочник по проектированию судов с динамическими прин-ципами поддержания / Б.А. Колызаев, А.И. Косоруков, В.А. Литвиненко – Ленинград:

изд-во «Судостроение», 1980 - 472 с.

Кузовенков Б.П. Прочность быстроходных судов на подводных крыльях и воз-душной подушке / Б.П. Кузовенко – Ленинград: изд-во «Судостроение», 1981 - 99 с.

Маттес Н.В. Прочность судов на подводных крыльях./ Н.В. Маттес, А.В. Уткин – Ленинград: изд-во «Судостроение», 1966 - 191с.

Российское Классификационное Общество. Правила классификации и по-стройки судов. Москва, 2022 - 1506с.

Российский Морской Регистр судоходства. Правила классификации и по-стройки высокоскоростных судов. Санкт-Петербург, 2023 - 123 с.

Гирин С. Н. Сопоставительный анализ требований правил Российского Речного Регистра и Российского морского регистра судоходства к конструкции и прочности судов на подводных крыльях / С.Н. Гирин // Научн. проблемы. водн. трансп. -2021. - №68(3) –

C. 28 - 38. https://doi.org/10.37890/jwt.vi68.201.

Болотин А.А. Применение метода дискретных вихрей для исследования подводных крыльев /А.А. Болотин // Труды Нижегород. гос. тех. унив. им. Р.Е. Алексеева – 2015. - №3(110) C. 210-213.

Корнев Н.В., Метод вихревых частиц и его приложение к задачам гидродина-мики корабля: дисс. на соиск. уч. ст. докт. техн. наук: 01.02.05: защищена 22.12.1998

/ Корнев Николай Владимирович. - Санкт-Петербург. – 1998. - 254 с

Author Biographies

Stanislav N. Girin , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Ph.D. in Engineering Science, Professor, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterova street, Nizhny Novgorod, Russia, 603950, e-mail: girin.sn@vsuwt.ru

Alexander S. Gusev , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

graduate student of the Department of «Theory of engineering structures design», Volga State University of Water Transport, 5, Nesterov st, Nizhny Novgorod, 603951, e-mail: gususev@yandex.ru

Published
20-06-2024
How to Cite
Girin , S. N., & Gusev, A. S. (2024). The study of the stress state of the aft wing of the hydrofoil vessel for 120 passengers. Russian Journal of Water Transport, (79), 23-34. https://doi.org/10.37890/jwt.vi79.493
Section
Shipbuilding, ship repair and ecological safety of the ship