События 17 Декабря 2019 года
Данная новость была прочитана 5388 раз

Инженер Центра НТИ СПбПУ Илья Керестень успешно защитил кандидатскую диссертацию на тему цифрового моделирования процессов укладки кабеля под водой

11 декабря 2019 года в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого (СПбПУ) состоялась успешная защита кандидатской диссертации «Математическое моделирование процессов укладки кабеля под водой», подготовленной аспирантом кафедры «Механика и процессы управления» (МПУ), инженером лаборатории «Вычислительная механика» Центра НТИ СПбПУ Ильей Керестенем. Научным руководителем соискателя ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.18 «Математическое моделирование, численные методы, комплексы программ» стал проректор по перспективным проектам СПбПУ, руководитель Инжинирингового центра CompMechLab® СПбПУ, руководитель Центра НТИ СПбПУ Алексей Боровков.

Тема кандидатской диссертации – «Математическое моделирование процессов укладки кабеля под водой» – связана с морской отраслью Маринет в области развития технологий по извлечению природных ресурсов Мирового океана, подводной робототехники и систем подводной связи. Исследовательская работа посвящена разработке методов математического моделирования процессов укладки подводных коммуникационных и силовых кабелей в условиях комплексных нелинейных нагрузок.

 

Илья Керестень рассказал об актуальности своей диссертации: «Для современного общества укладка кабеля под водой играет неоценимо важную роль. Прокладка подводного телекоммуникационного кабеля – доминирующий и надежный способ установления стабильных коммуникаций между континентами, а прокладка подводного силового кабеля – зачастую единственный способ осуществления электроснабжения городов, станций и лабораторий, отделенных водной преградой».

Мировая карта проложенного подводного кабеля (источник - https://www.submarinecablemap.com/)

На основании выполненных исследований соискатель разработал комплекс программ для инженерной оценки формы и натяжения провисающего участка кабеля при различных условиях подводной кабелеукладки для математической модели динамического равновесия на базе конечно-разностной схемы, а также создал математическую модель нестационарного пространственного движения кабеля с применением прямого конечно-элементного моделирования, позволяющая учитывать жесткость кабеля на изгиб, растяжение и кручение (особенно важно для моделирования подводной трубоукладки), неровный профиль морского дна, отклонение судна от курса и скорости хода, морское волнение.

«Для математического моделирования кабелеукладки под водой требуется описать поведение сложного механического движения для протяженной кабельной линии в сопротивляющейся среде. Проблематика состоит в разработке наукоемкой математической модели процессов укладки кабеля под водой, позволяющей не только проводить инженерные и научные оценки формы и натяжения провисающего участка кабеля, но также и дополнять ее нелинейными физическими особенностями», – комментирует Алексей Боровков.

Кабелеукладчик Maersk Connector (источник – maersksupplyservice.com)

Трехжильный силовой подводный кабель (источник – engineersireland.ie)

 
В работе соискателя впервые для математической модели процесса укладки кабеля под водой был учтен профиль подводного течения, многокомпонентная гетерогенная микроструктура кабеля и рассогласование скоростей схода кабеля и движения судна, вызванная сматыванием кабеля с барабана лебедки, а также проведено исследование влияния скорости движения судна, механических свойств кабеля, подводного течения, микроструктуры и параметров рассогласованного движения на форму и натяжения провисающего участка кабеля.

Практическая значимость работы определяется возможностью проведения быстрой инженерной оценки формы и натяжения кабеля при его укладке под водой с использованием разработанного комплекса программ. В частности, проведена оценка влияния профиля подводного течения в Норвежском море. Теоретическая значимость работы состоит в разработанных цифровых математических моделях укладки кабеля под водой, допускающих возможность учета многочисленных физических явлений, имеющих место при проведении реальных морских работ.

Официальными оппонентами соискателя выступили:

  • Родионов Александр Александрович – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Строительная механика корабля» Санкт-Петербургского государственного морского технического университета;
  • Шевченко Денис Владимирович – кандидат технических наук, заместитель исполнительного директора по науке Всесоюзного научно-исследовательского Центра транспортных технологий.

При проведении тайного голосования диссертационным советом принято решение о присуждении ученой степени кандидата технических наук (18 голосов – «за», 0 – «против»).

 

Поздравляем новоиспеченного кандидата технических наук и желаем профессиональных успехов!


Справка:

По теме диссертации соискатель имеет 9 опубликованных научных работ, из них в рецензируемых научных изданиях – 3 работы:

  1. Керестень И.А., Михайлов А.А., Войнов И.Б., Боровков А.И. Численное моделирование укладки растяжимого кабеля на дно моря с движущегося судна с учетом гидродинамических сил сопротивления воды // Подводные исследования и робототехника. 2019 №1 (27). С. 12-20.
  2. Керестень И.А., Войнов И.Б. Конечно-разностная программа укладки кабеля под водой // Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2019613644, Роспатент, М., 20.03.19.
  3. Керестень И.А., Корнилова Е.В., Михайлов А.А. Конечно-элементное определение эффективных коэффициентов жесткости для силовых подводных кабелей с гетерогенной структурой // Морские интеллектуальные технологии. 2019 №3 (45) том 3. С. 208-215.
Новости на сайте по теме публикации: