Modelowanie odporności udarowej konstrukcji morskich i morskiej infrastruktury krytycznej w ujęciu MES
Identyfikator grantu: PT01038
Kierownik projektu: Bogdan Szturomski
Akademia Marynarki Wojennej
Wydział Mechaniczno-Elektryczny
Gdynia
Data otwarcia: 2023-02-17
Streszczenie projektu
Cel naukowy. Celem naukowym projektu jest opracowanie metodyki wykonywania symulacji MES odporności udarowej konstrukcji morskich i infrastruktury krytycznej zanurzonych w wodzie obciążonych falą ciśnienia od niekontaktowego wybuchu ładunku TNT o zadanej masie. Celem nadrzędnym jest ochrona obiektów morskich o charakterze strategicznym dla kraju.
Problem badawczy. Temat jest kontynuacją grantu pt. Modelowanie odporności udarowej kadłuba okrętu obciążonego falą ciśnienia od niekontaktowego wybuchu, zakończonego w 2022 r. Wiek XXI to rozwój techniki i infrastruktury morskiej w rejonie Bałtyku o charakterze strategicznym dla kraju. Są to platformy wiertnicze, farmy wiatrowe, kable energetyczne i światłowodowe, rurociągi do przesyłu gazu, nabrzeża gazoportów itp. Obiekty te są narożne na ataki terrorystyczne (np. wybuchy w rejonie gazociągu Nord Stream 26 września 2022). Proponowany tematu obejmuje swym zakresem analizę odpowiedzi w/w konstrukcji modelowanych jako obiekty powłokowe i bryłowe obciążone udarowo impulsem ciśnienia z uwzględnieniem odbicia fali ciśnienia od dna, kątów padania i innych parametrów w ujęciu Metody Elementów Skończonych. Analizowane zagadnienie jest procesem szybkozmiennym i odbywa się w ośrodku morskim, w którym następuje wybuch ładunku i propagacja fali ciśnienia.
Oczekiwane rezultaty. Rezultatem pracy będzie metodyka wykonywania symulacji MES odporności udarowej konstrukcji morskich i infrastruktury krytycznej zanurzonych w wodzie obciążonych falą ciśnienia od nie kontaktowego wybuchu ładunku TNT, której celem będzie modelowanie i projektowanie odporności udarowej nowo projektowanych obiektów oraz wyznaczenie stref monitoringu którego celem jest identyfikacja zagrożeń. W ramach pracy zostaną praktycznie wykonane symulacje odporności udarowej konstrukcji morskich i infrastruktury krytycznej istniejącej jak i nowo projektowanej w rejonie Bałtyku.
Wykaz referatów i publikacji związanych z tematem projektu
Monografia 1: Szturomski B. „Modelowanie oddziaływania wybuchu podwodnego na kadłub okrętu w ujęciu numerycznym”, Wydawnictwo Akademickie AMW, Gdynia 2016 r., B. Szturomski, ISBN 978-83-60278-97-0, (ok. 186 str., 14)
Monografia 2: Szturomski B. „ The impact of non-contact underwater explosions on the ship's hull in FEM approach / Bogdan Szturomski”, Wydawnictwo Akademickie AMW, Gdynia 2021 r., B. Szturomski, ISBN :978-83-959756-4-6, (208 str.,)
Monografia 3: Szturomski B. „Modelowanie oddziaływania wybuchu podwodnego na kadłub okrętu w ujęciu metody elementów skończonych - Wydanie 2, Wydawnictwo Akademii Marynarki Wojennej, Gdynia 2023, ISBN 978-83-966280-4-6,
artykuł 1: Kiciński R., Szturomski B., Algorytm opisujący rozkład ciśnienia od niekontaktowego wybuchu miny morskiej, Biuletyn WAT Vol. LXIII, Nr 4 2014, , str.101¸112,
artykuł 2: Szturomski B., Dynamic characteristics of high quality steel in Johnson-Cook’s model for fast processes simulation in CAE programs, Solid State Phenomena Vol 236 (2015) pp 31-38,
artykuł 3: Szturomski B., Grządziela A., Kiciński R., Analysis of the state of stress in the hull of the ship Kormoran II loaded with non - contact mine explosion, Solid State Phenomena Vol 236 (2015) pp 3-13,
artykuł 4: Szturomski B., Kiciński R., Analiza odporności udarowej okrętu podwodnego typu Kobben obciążonego falą ciśnienia od wybuchu miny, LOGISTYKA, Numer 3/2015 (str.4773÷4780),
artykuł 5: Szturomski B., Zagrożenia minowe na akwenach świata i skutki ich oddziaływania na konstrukcje statku, LOGISTYKA, Numer3/2015 (str. 4757÷4764),
artykuł 6: Szturomski B., The effect of an underwater explosion on a ship, Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej, 2015 r. LVI, nr 2 (201) 2015, strony 57-73, DOI: 10.5604/0860889X.1172074,
artykuł 7: Bogdan Szturomski, Radosław Kiciński, Simulation of the impact resistance of Kilo type submarine loaded with non-contact mine explosion, Scientific Journal of Polish Naval Academy 208 (1), 99-110, 2017,
artykuł 8: Kiciński R., Szturomski B., Pressure Wave Caused by Trinitrotoluene (TNT) Underwater Explosion, Applied Sciences, 020 : vol. 10, iss. 10, s. 1-19, DOI: 10.3390/app10103433, 2020,
artykuł 9: Szturomski B.,Kiciński R., Material properties of HY 80 steel after 55 years of operation for FEM, (pl - Właściwości materiałowe stali HY 80 po 55 latach eksploatacji do zastosowań MES), an Open Access Journal by MDPI, Materials 2021, Volume 14, Issue 15, 4213,
DOI 10.3390/ma14154213, https://doi.org/10.3390/ma14154213
artykuł 10: Stanisław Milewski, Bogdan Szturomski, Radosław Kiciński, Strength Analysis of the Marine Weapon’s Construction, Nase More 3_2021.indd, DOI 10.17818/NM/2021/3.4, UDK 623.8./.9 :621.8,
artykuł 11: Kiciński Radosław, Szturomski Bogdan, Świątek Krzysztof., Analysis of the possibility of a submarine implosion using finite element method, Journal of Physics : Conference Series, 2021 vol 2130 s. 1-12 p-ISSN: 1742-6588, VI International Conference of Computational Methods in Engineering Science (CMES 2021), Zamość, 2021.11.25, 2021.11.27,DOI: 10.1088/1742-6596/2130/1/012006
artykuł 12: Szturomski Bogdan, Kiciński Radosław., Strength analysis of warship hull's bottom loaded by the pressure wave from a non-contact explosion of sea mine explosion of sea mine, Journal of Physics : Conference Series, 2021 vol 2130 s. 1-11, p-ISSN: 1742-6588, VI International Conference of Computational Methods in Engineering Science (CMES 2021), Zamość, 2021.11.25, 2021.11.27, DOI: 10.1088/1742-6596/2130/1/012008
Problem badawczy. Temat jest kontynuacją grantu pt. Modelowanie odporności udarowej kadłuba okrętu obciążonego falą ciśnienia od niekontaktowego wybuchu, zakończonego w 2022 r. Wiek XXI to rozwój techniki i infrastruktury morskiej w rejonie Bałtyku o charakterze strategicznym dla kraju. Są to platformy wiertnicze, farmy wiatrowe, kable energetyczne i światłowodowe, rurociągi do przesyłu gazu, nabrzeża gazoportów itp. Obiekty te są narożne na ataki terrorystyczne (np. wybuchy w rejonie gazociągu Nord Stream 26 września 2022). Proponowany tematu obejmuje swym zakresem analizę odpowiedzi w/w konstrukcji modelowanych jako obiekty powłokowe i bryłowe obciążone udarowo impulsem ciśnienia z uwzględnieniem odbicia fali ciśnienia od dna, kątów padania i innych parametrów w ujęciu Metody Elementów Skończonych. Analizowane zagadnienie jest procesem szybkozmiennym i odbywa się w ośrodku morskim, w którym następuje wybuch ładunku i propagacja fali ciśnienia.
Oczekiwane rezultaty. Rezultatem pracy będzie metodyka wykonywania symulacji MES odporności udarowej konstrukcji morskich i infrastruktury krytycznej zanurzonych w wodzie obciążonych falą ciśnienia od nie kontaktowego wybuchu ładunku TNT, której celem będzie modelowanie i projektowanie odporności udarowej nowo projektowanych obiektów oraz wyznaczenie stref monitoringu którego celem jest identyfikacja zagrożeń. W ramach pracy zostaną praktycznie wykonane symulacje odporności udarowej konstrukcji morskich i infrastruktury krytycznej istniejącej jak i nowo projektowanej w rejonie Bałtyku.
Wykaz referatów i publikacji związanych z tematem projektu
Monografia 1: Szturomski B. „Modelowanie oddziaływania wybuchu podwodnego na kadłub okrętu w ujęciu numerycznym”, Wydawnictwo Akademickie AMW, Gdynia 2016 r., B. Szturomski, ISBN 978-83-60278-97-0, (ok. 186 str., 14)
Monografia 2: Szturomski B. „ The impact of non-contact underwater explosions on the ship's hull in FEM approach / Bogdan Szturomski”, Wydawnictwo Akademickie AMW, Gdynia 2021 r., B. Szturomski, ISBN :978-83-959756-4-6, (208 str.,)
Monografia 3: Szturomski B. „Modelowanie oddziaływania wybuchu podwodnego na kadłub okrętu w ujęciu metody elementów skończonych - Wydanie 2, Wydawnictwo Akademii Marynarki Wojennej, Gdynia 2023, ISBN 978-83-966280-4-6,
artykuł 1: Kiciński R., Szturomski B., Algorytm opisujący rozkład ciśnienia od niekontaktowego wybuchu miny morskiej, Biuletyn WAT Vol. LXIII, Nr 4 2014, , str.101¸112,
artykuł 2: Szturomski B., Dynamic characteristics of high quality steel in Johnson-Cook’s model for fast processes simulation in CAE programs, Solid State Phenomena Vol 236 (2015) pp 31-38,
artykuł 3: Szturomski B., Grządziela A., Kiciński R., Analysis of the state of stress in the hull of the ship Kormoran II loaded with non - contact mine explosion, Solid State Phenomena Vol 236 (2015) pp 3-13,
artykuł 4: Szturomski B., Kiciński R., Analiza odporności udarowej okrętu podwodnego typu Kobben obciążonego falą ciśnienia od wybuchu miny, LOGISTYKA, Numer 3/2015 (str.4773÷4780),
artykuł 5: Szturomski B., Zagrożenia minowe na akwenach świata i skutki ich oddziaływania na konstrukcje statku, LOGISTYKA, Numer3/2015 (str. 4757÷4764),
artykuł 6: Szturomski B., The effect of an underwater explosion on a ship, Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej, 2015 r. LVI, nr 2 (201) 2015, strony 57-73, DOI: 10.5604/0860889X.1172074,
artykuł 7: Bogdan Szturomski, Radosław Kiciński, Simulation of the impact resistance of Kilo type submarine loaded with non-contact mine explosion, Scientific Journal of Polish Naval Academy 208 (1), 99-110, 2017,
artykuł 8: Kiciński R., Szturomski B., Pressure Wave Caused by Trinitrotoluene (TNT) Underwater Explosion, Applied Sciences, 020 : vol. 10, iss. 10, s. 1-19, DOI: 10.3390/app10103433, 2020,
artykuł 9: Szturomski B.,Kiciński R., Material properties of HY 80 steel after 55 years of operation for FEM, (pl - Właściwości materiałowe stali HY 80 po 55 latach eksploatacji do zastosowań MES), an Open Access Journal by MDPI, Materials 2021, Volume 14, Issue 15, 4213,
DOI 10.3390/ma14154213, https://doi.org/10.3390/ma14154213
artykuł 10: Stanisław Milewski, Bogdan Szturomski, Radosław Kiciński, Strength Analysis of the Marine Weapon’s Construction, Nase More 3_2021.indd, DOI 10.17818/NM/2021/3.4, UDK 623.8./.9 :621.8,
artykuł 11: Kiciński Radosław, Szturomski Bogdan, Świątek Krzysztof., Analysis of the possibility of a submarine implosion using finite element method, Journal of Physics : Conference Series, 2021 vol 2130 s. 1-12 p-ISSN: 1742-6588, VI International Conference of Computational Methods in Engineering Science (CMES 2021), Zamość, 2021.11.25, 2021.11.27,DOI: 10.1088/1742-6596/2130/1/012006
artykuł 12: Szturomski Bogdan, Kiciński Radosław., Strength analysis of warship hull's bottom loaded by the pressure wave from a non-contact explosion of sea mine explosion of sea mine, Journal of Physics : Conference Series, 2021 vol 2130 s. 1-11, p-ISSN: 1742-6588, VI International Conference of Computational Methods in Engineering Science (CMES 2021), Zamość, 2021.11.25, 2021.11.27, DOI: 10.1088/1742-6596/2130/1/012008
Publikacje
- Hans Sanderson, Michał Czub, Jaromir Jakacki, Sven Koschinski, Jakob Tougaard, Signe Sveegaard, Torsten Frey, Patrik Fauser, Jacek Bełdowski, Aaron J. Beck, Anna Przyborska, Adam Olejnik, Bogdan Szturomski & Radoslaw Kicinski, Environmental impact of the explosion of the Nord Stream pipelines, Scientific Reports - nature.com 19923 (2023), (2023) 1-9
- Szturomski Bogdan Józef, Kiciński Radosław, Explosion effects in the vicinity of the Nord Stream 2 pipeline on the environment - theoretical analysis, Polish Hyperbaric Research vol. 81, nr 4, (2022) 53-68
- Bogdan Szturomski, Modelowanie oddziaływania wybuchu podwodnego na kadłub okrętu w ujęciu metody elementów skończonych, Akademia Marynarki Wojennej im. Bohaterów Westerplatte wydanie 2, (2023) 1-270