Rozprawa dotyczy rozwoju teorii projektowania okrętów w zakresie metod projektowania wstępnego statków dwukadłubowych o malej wodnicy pływania (SWATH). Przyjęto, iż specyficzne cechy geometryczne kadłubów o konfiguracji SWATH uprawniają do postawienia hipotezy badawczej polegającej na zasadności modelowania oporu i mas uogólnionych kadłuba wyłącznie w oparciu o wiedzę teoretyczną. Jest to koncepcja oryginalna, odmienna od podejść stosowanych dotychczas, wymagających przeprowadzenia kosztownych badań eksperymentalnych oporu licznej serii modeli oraz dysponowania danymi o masach statków zbudowanych. 

Zebrane z literatury dane posłużyły do statystycznej oceny głównych parametrów projektowych statków typu SWATH. Na tej podstawie wyznaczono parametry grometryczne serii kadłubów o systematycznie uzmiennianych kształtach uproszczonych. Opracowano algorytm przybliżonego wymiarowania konstrukcji statków typu SWATH. Do wyznaczania obciążeń globalnych kadłuba użyto metodę Sikory i Dinsenbachera, a obciążenia lokalne oszacowano w oparciu o Przepisy Klasyfikacji i Budowy Statków Morskich Polskiego Rejestru Statków. Implementację komputerową algorytmu użyto do obliczeń symulacyjnych mas, momentów statycznych mas i momentów bezwładności mas (mas uogólnionych) kadłubów o kształtach wyznaczono serii. W oparciu o uzyskane rezultaty zbadano, _jakie parametry projektowe wpływają w sposób istotny na masy uogólnione kadłuba oraz wyznaczono analityczne zależności aproksymujące te relacje. Rozważania ograniczono do konfiguracji kadłubów jednokolumnowych, wykonanych ze stali o normalnej wytrzymałości, podwyższonej wytrzymałości oraz ze stopu aluminium. 
Wyprowadzono wzory uogólniające sformułowania teorii oporu falowego okrętu na przypadek konfiguracji wielokadłubowych, a w szczególności SWATH-ów. Przeprowadzono rozważania teoretyczne dotyczące oceny wpływu konfiguracji wielokadłubowych i interferencji generowanych układów falowych na wielkość oporu falowego. Opracowano oryginalny algorytm wyznaczania oporu falowego kadłuba o realnych zarysach dziobu i rufy - usuwając w tym zakresie ograniczenia metod dotychczasowych. Przeprowadzono badania zbieżności rezultatów numerycznych teorii liniowych i nieliniowych oporu falowego kadłubów smukłych. Opracowano metodę wyznaczania oporu lepkości kadłubów typu SWATH posiłkując się teorią oporu lepkości ciał smukłych, podaną przez Hessa. Implementacja komputerowa opracowanych algorytmów posłużyła do obliczeń symulacyjnych oporu serii kadłubów o systematycznie uzmiennianych kształtach. W oparciu o uzyskane rezultaty zbadano, jakie parametry projektowe w sposób istotny wpływają na opór kadłuba, a następnie wyznaczono analityczne zależności aproksymujące te relacje. Opracowane metody zweryfikowano wstępnie konfrontując uzyskane rezultaty z danymi empirycznymi, z wynikami teoretycznymi i eksperymentalnymi zaczerpniętymi z literatury. Rezultaty weryfikacji potwierdziły zasadność przyjętych hipotez badawczych. Załączone przykłady zastosowań wyznaczonych metod ilustrują ich walory utylitarne; zarówno w tradycyjnej metodyce projektowania wstępnego, jak i w projektowaniu wspomaganym komputerem, a zwłaszcza w metodyce projektowania formułowanej zgodnie z wymogami formalizmu optymalizacji matematycznej. Uzyskane rezultaty są oryginalne, uzupełniają dotychczasową wiedzę o własnościach statków wielokadłubowych, a opracowane metody, i sformułowane na podstawie przeprowadzonych badań wnioski, są istotnym wkładem w rozwój teorii i praktyki projektowania okrętów.

Spis treści:

WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ

1. PRELIMINARIA  
1.1. Wstęp 
1.2. Przedmiot, cel i zakres 
1.3. Charakterystyka wykorzystanych materiałów

2. ROZWÓJ METOD TEORII PROJEKTOWANIA OKRĘTÓW 
2.1. Wprowadzenie 
2.2. Metody teorii projektowania okrętów 
2.3. Ewolucja metod teorii projektowania okrętów 
2.4. Modelowanie matematyczne w teorii projektowania okrętów 
2.5. Wybrane własności katamaranów typu SWATH 
2.5.1. Własności oporowe statków typu SWATH 
2.5.2. Właściwości morskie statków typu SWATH

3. KONCEPCJA REALIZACJI BADAŃ 
3.1. Wprowadzenie 
3.2. Hipotezy robocze i zakres realizacji badań 
3.3. Przyjęte kryteria identyfikacji modeli własności kadłubów typu SWATH 
3.4. Dobór funkcji aproksymujących badane własności okrętu

4. SERIA UPROSZCZONYCH KSZTAŁTÓW KADŁUBÓW TYPU SWATH 
4.1. Dobór standardowej konfiguracji kształtu kadłuba 
4.2. Założenia upraszczające i selekcja wymiarów głównych 
4.3. Lista statków typu SWATH i ich parametry techniczne 
4.4. Ocena statystyczna głównych parametrów projektowych 
4.5. Struktura modelu matematycznego powierzchni kształtów seryjnych 
4.6. Parametry geometryczne wyznaczonej serii kształtów 
4.7. Algorytm panelizacji powierzchni podwodzia kadłuba

5. METODY WYZNACZANIA MAS UOGÓLNIONYCH KADŁUBÓW TYPU SWATH 
5.1. Przyjęte postulaty i założenia upraszczające 
5.2. Identyfikacja istotnych mas uogólnionych kadłuba 
5.3. Standardowy podział przestrzenny kadłuba 
5.4. Wyznaczanie obciążeń zewnętrznych kadłuba 
5.4.1. Wyznaczanie obciążeń kadłuba od falowania bocznego 
5.4.2. Wyznaczanie obciążeń miejscowych kadłuba 
5.5. Opis zładów uproszczonej konstrukcji kadłuba 
5.6. Wymiarowanie elementów zładu konstrukcji kadłuba 
5.6.1. Wymiarowanie konstrukcji w zakresie miejscowej wytrzymałości kadłuba 
5.6.2. Wymiarowanie konstrukcji w zakresie ogólnej wytrzymałości kadłuba 
5.7. Opis algorytmu strukturalnego wyznaczania mas uogólnionych 
5.7.1. Badania symulacyjne mas uogólnionych serii kadłubów typu SWATH 
5.7.2. Badania zależności parametrycznych określania mas uogólnionych 
5.8. Metody parametryczne wyznaczania mas uogólnionych kadłuba statku typu SWATH 
5.8.1. Metody wyznaczania masy ważkiej kadłuba 
5.8.2. Metoda wyznaczania wysokości środka ciężkości kadłuba 
5.8.3. Metoda wyznaczania momentu bezwładności kadłuba Jxx 
5.8.4. Metoda wyznaczania momentu bezwładności kadłuba Jyy 
5.8.5. Metoda wyznaczania momentu bezwładności kadłuba Jzz 
5.9. Wstępna weryfikacja wyznaczonych metod parametrycznych 
5.10. Przykłady praktycznych zastosowań wyznaczonych metod 
5.10.1. Sformułowanie zadania przykładowego 
5.10.2. Rezultaty badań parametrycznych nośności statków typu SWATH

6. METODY WYZNACZANIA OPORU KADŁUBÓW TYPU SWATH 
6.1. Wprowadzenie 
6.2. Krytyczny przegląd stanu wiedzy przedmiotowej 
6.3. Koncepcja, założenia i plan realizacji badań 
6.4. Teoretyczny opór okrętu 
6.4.1. Model matematyczny teoretycznego oporu falowego okrętu 
6.4.2. Modelowanie opływu kadłuba osobliwościami hydrodynamicznymi 
6.4.3. Linearyzacja warunków brzegowych 
6.5. Metody analityczne wyznaczania oporu falowego okrętu 
6.5.1. Metody oparte na założeniach teorii kadłuba wąskiego 
6.5.2. Metody oparte na założeniach teorii kadłuba smukłego 
6.6. Badania teoretyczne oporu falowego statków wielokadłubowych 
6.7. Analiza teoretyczna interferencji układów falowych statków wielokadłubowych 
6.7.1. Przypadek konfiguracji karawany kadłubów 
6.7.2. Przypadek konfiguracji tyraliery kadłubów 
6.7.3. Przypadek katamaranów klasycznych 
6.7.4. Przypadek katamaranów typu SWATH 
6.8. Uniwersalny algorytm numeryczny wyznaczania oporu falowego 
6.8.1. Algorytm numeryczny wyznaczania całki Havelocka 
6.8.2. Transformacje całek Koczina na obszar kanoniczny 
6.8.3. Algorytm numeryczny wyznaczania całek Koczina 
6.9. Weryfikacja modeli teoretycznych i algorytmów numerycznych 
6.9.1. Test nr 1 - kadłub dolny o smuklości s = 5 
6.9.2. Test nr 2 - kadłub dolny o smukłości s = 8 i zmiennym zanurzeniu 
6.9.3. Test nr 3 - kadłub dolny o zmiennej smukłości s = 6, s = 8, s = 10 
6.9.4. Test nr 4 - kadłub górny o kształcie wąskim (Wigley) s = 10 
6.9.5. Test nr 5 - kadłub typu SWATH - kształt M8501 
6.9.6. Podsumowanie weryfikacji i ocena przyjętych hipotez 
6.10. Badania symulacyjne oporu falowego serii kształtów metodami strukturalnymi 
6.11. Wyznaczanie metod parametrycznych określania oporu falowego 
6.11.1. Dobór struktury modelu aproksymacyjnego 
6.11.2. Wstępna weryfikacja i korekta metody 
6.12. Metody teoretyczne wyznaczania oporu lepkości okrętu 
6.12.1. Wpływ lepkości wody na opór falowy 
6.13. Badania symulacyjne oporu lepkości serii kształtów metodami strukturalnymi 
6.13.1. Identyfikacja wzoru do wyznaczania współczynnika kształtu pływaków 
6.13.2. Identyfikacja wzoru na wyznaczanie pola powierzchni zwilżonej kadłuba 
6.14. Metoda parametryczna wyznaczania oporu lepkości 
6.15. Metoda parametryczna wyznaczania oporu całkowitego kadłuba 
6.16. Weryfikacja walorów prognostycznych opracowanych metod wyznaczania oporu 
6.16.1. Konfrontacja rezultatów teoretycznych i eksperymentalnych 
6.16.2. Porównanie charakterystyk oporowych kadłuba- Model 5287 
6.16.3. Porównanie charakterystyk oporowych kadłuba - Model T-AGOS 
6.16.4. Porównanie charakterystyk oporowych kadłuba - Model 8501 
6.16.5. Porównanie charakterystyk oporowych serii kształtów modeli HSVA

7. ZAKOŃCZENIE

8. BIBLIOGRAFIA

Streszczenie w j. polskim 
Streszczenie w j. angielskim