автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.03, диссертация на тему:Создание базы знаний для электронной модели проектирования судов смешанного плавания

Бай Сяолун

На правах рукописи

АВГ 2009

УДК 629.12.001

Создание базы знаний для электронной модели проектирования судов смешанного плавания

Специальность 05.08.03 - Проектирование и конструкция судов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2009

003475121

Работа выполнена на кафедре проектирования судов Санкт-Петербургского государственного морского технического университета.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Суслов Александр Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Логачев Станислав Иванович

кандидат технических наук Соколов Виктор Петрович

Ведущая организация: ОАО,, Инженерный центр судостроения",

(г. Санкт-Петербург)

Защита диссертации состоится „29" сентября 2009 г. в 14-00 на заседании диссертационного совета Д 212.228.01 при Санкт-Петербургском государственном морском техническом университете по адресу: 190008, Санкт-Петербург, ул. Лоцманская, д.З, Актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного морского технического университета.

Автореферат разослан « _ »_ 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.228.01

д.т.н., профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Китай является одной из крупнейших стран мира, с длинной береговой морской линией, составляющей длину около 8000 км. Кроме этого, в Китае имеется большое количество внутренних рек, выходящих к морской границе.

Анализ грузопотоков показал, что в Китае 8 провинций имеют грузопоток по внутренним рекам, превышающий миллион тонн груза в год. Среди них основными являются провинции Цзян си, Аньхой, Цен Цзян. В течение периода с 1999 г. по 2008 г. среднегодовое возрастание объема перевозок грузов по основным внутренним рекам КНР составляло величину около 5.1%.

С учетом активного экономического развития южной части Китая правительство КНР уделяет значительное внимание развитию судов смешанного плавания.

Поэтому вопросы проектирования судов смешанного плавания с использованием современных информационных технологий имеют особо актуальное значение для КНР.

Объекты исследования. Суда смешанного плавания, методика определения основных элементов судна, электронная база знаний проектирования судна.

Цель и задачи исследования. Создание методики по определению основных элементов судов смешанного плавания. Разработка принципов создания электронной базы знаний проектирования.

Методы исследования и решений. Для решения задач, поставленных в работе, потребовалось использование методов математической статистики, методов теории проектирования судов, методов математического моделирования, методов информационных технологий.

Информационная база исследования. В числе информационных источников использовались русская и иностранная литература по проектированию судов, книги, журнальные статья, научные доклады, материалы научных конференций и семинаров, доступная документация по реальным проектам. В области общих методов проектирования судов использовались труды В.В.Ашика, А.В.Бронникова, С.И.Логачева,

A.Н.Вашедченко, Л.М.Ногида, Б.А.Царева. В части проектирования судов смешанного и внутреннего плавания автор опирался на работы Г.В.Егорова,

B.В.Вицинского, Н.К.Дормидонтова, В.Н.Анфимова, П.А.Малого, М.И.Андриевского, А.Г.Ляховицкого. В области информационных технологий

использовались работы А.И.Гайковича, В.Н.Тряскина, А.Н.Суслова, О.В.Одеговой и многих других авторов.

Теоретическое значение исследования. В работе создана математическая модель определения основных элементов судов смешанного плавания в первом приближении. Разработаны методики по определению уточненных элементов нагрузки конструкции корпуса судов смешанного плавания и рулевого устройства. Указанные методики реализованы в виде отдельных элементов базы знаний проектирования судов.

Праюгическая ценность работы. Полученные в работе результаты обеспечивают повышение эффективности проектирования судов смешанного плавания. Разработанные методы формирования базы знаний проектирования судов позволяют приступить к полноценному наполнению указанной базы знаний. Разработанный программно-методический комплекс определения основных элементов рулевого устройства может быть использован при проектировании судов любого класса.

Научная новизна работы.

Разработана методика определения уточненной нагрузки массы корпуса судов смешанного плавания

• Разработана методика определения элементов рулевого устройства Разработана методика формирования базы -знаний для электронной

модели проектирования судов смешанного плавания

На защиту выносятся следующие основные результаты работы:

В работе проведен анализ транспортных характеристик основных речных магистралей КНР

Определены основные ограничения на суда смешанного плавания для основных речных магистралей КНР

Разработана методика определения основных элементов судов смешанного плавания в первом приближении

Разработана методика формирования базы знаний для электронной модели проектирования судов смешанного плавания

• Разработана методика определения уточненной нагрузки массы корпуса судов смешанного плавания

• Разработана методика определения элементов рулевого устройства Разработана программная реализация метода формирования и

использования электронной базы знаний проектирования судов применительно к определению элементов рулевого устройства

Степень достоверности результатов исследований. Диссертационное исследование базируется на проверенной информации и использует

апробированные методы теории проектирования судов, системного анализа и математического программирования. Все полученные результаты сопоставлены с характеристиками существующих судов.

Апробация работы и публикации. По теме диссертации опубликованы 3 работы. Две работы опубликованы в изданиях, рекомендованных Перечнем ВАК РФ. Доля автора в указанных работах составляет 40%. В третьей работе доля автора составляет 100%.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, содержит 128 страниц основного текста (включая 30 таблиц и 39 рисунков), список литературы состоит из 69 наименований.

Содержание работы

Во введении указаны цель и задача исследования, методы исследования и решений, информационная база исследования, научная новизна работы, практическая ценность работы, основные результаты работы, степень достоверности результатов исследований, апробация работы, публикации, структура и объем работы.

В первой главе диссертации рассмотрены проблемы развития речных перевозок в КНР и основные тенденции развития характеристик судов смешанного плавания. На рис.1 приведена карта Китая с нанесенными на ней основными внутренними реками.

Рис.1 Основные речные магистрали КНР

Общая протяженность речных путей Китая составляет величину около 0.43 миллиона километров. В табл. 1 приведены основные характеристики главных рек КНР.

Таблица 1

Характеристики главных рек КНР

№ Наименование реки Длина реки, км Длина судоходной части, км

1 Янцзы 6300 3538

2 Хуан хэ 5460 1646

3 Да ду Цзян 1070 700

4 Минь Цзян 793 348

5 Цзя лин Цзян 1119 797

6 У Цзян 1050 452

7 Вэнь Цзян 1153 996

8 Чжи Цзян 736 640

9 Сян Цзян 969 826

10 Хань Цзян 1567 1313

11 Хэйлун Цзян 2820 1890

В 2008 году речные перевозки грузов в Китае составили объем около 1,1 миллиарда тонн. В частности по системе р. Янцзы были выполнены перевозки грузов в объеме около 0,36 миллиарда тонн. Основные данные по пассажиропотоку и грузопотоку в основных речных портах КНР приведены в табл. 2.

Таблица 2

Пропускная способность основных речных портов КНР

№ Город Пассажиропоток 104, чел Грузопоток, 104т

1 ЦунЦин 500-1000 500-100

2 Пэй Лин 200-500 <100

3 ВаньЦжоу 5000-1000 100-500

4 И Цан 100-200 100-500

5 УХань 200-500 1000-5000

6 Хуан Ши 100-200 100-500

7 Цзю Цзян 200-500 500-1000

8 Ань Цин 100-200 500-1000

9 Ань Тун 500-1000 1000-5000

Далее в работе проведен анализ архитектурно-конструктивных типов судов смешанного плавания и рассмотрены основные характеристики современных судов смешанного плавания. На основе данных по современным судам смешанного плавания был проведен статистический анализ между основными характеристиками судов и получен ряд зависимостей, необходимых для определения основных характеристик проектируемого судна в первом приближении. Так, на рис.2 приведена полученная зависимость водоизмещения от грузоподъемности, а на рис.3 приведена зависимость массы корпуса судов смешанного плавания от водоизмещения.

«Ю0-| 8000 -7000 -вЗСО-50ГО -

запахи -«00 ■ о-

Ргр

4X30

10000

ИО

«в

Р-Ф

эош

¡000

«со

12

200 4000 ЮЛ Щ Ш) 12000

Рис.2. Зависимость водоизмещения от грузоподъемности (танкеры и

сухогрузы)

3500 3000

1000

0 -1-т-1-1--1-1--

О 2000 4000 6000 8000 10000 12000

Рис.3. Зависимость массы корпуса от водоизмещения (танкеры и сухогрузы)

Затем в первой главе на основе полученных статистических зависимостей построена методика определения основных элементов судов смешанного плавания в первом приближении. Особое значение имеет предложенный в работе подход по определению элементов проектируемого судна при наличии

ограничений, предъявляемым к главным размерениям проектируемого судна (например, к осадке или ширине судна).

Во второй главе диссертации рассматривается использование электронной базы знаний на последующих этапах проектирования судов смешанного плавания.

Знания для разрабатываемой базы знаний предлагается разделить на четыре категории:

«книжный» источник методика

программа расчета, построенная на базе методики параметры расчета.

В базу знаний вносятся методики (где указываются ссылки на «книжный» источник), параметры и программы расчета, построенные на основе данных методик. В качестве основы классификации базы знаний предлагается принять международный классификатор SFI Group System, широко используемый в судостроении странами западной Европы. Этот классификатор представляет собой функциональный классификатор судна, в котором обобщена техническая, технологическая и экономическая информация о судне независимо от его типа и тактико-технических характеристик.

Классификатор ориентирован на использование информации различными пользователями (проектными организациями,- судостроительными, судоремонтными предприятиями, судовыми компаниями), начиная от этапа проектирования и заканчивая утилизацией судна. Таким образом, всю информацию о судне можно условно «разложить по полочкам». Причем эта информация касается не только основных элементов судна или весовой нагрузки судна, но и любой информации связанной с жизненным циклом судна.

Все методики и программы хранятся на диске ЭВМ (а также в виде твердых копий в архиве) в соответствии с классификатором SFI.

Каждый из пунктов базы знаний имеет совокупность параметров. Так, для пункта 40 (Оборудование и механизмы для маневрирования) это может быть: площадь пера руля, диаметр баллера руля и т.д.

Указанные параметры выступают в виде входной и выходной информации для расчетных программ, т.е. каждая го программ представляет из себя отдельный модуль с совокупностью входных и выходных параметров.

Информация о конкретном судне (конкретные значения параметров) хранятся в базе данных, которая разбивается на информацию о проектах и прототипах. Прототипы разбиваются по типам судов: танкеры, сухогрузы, контейнеровозы и т.д.

Общая программа по работе с базой знаний позволяет:

• выбрать текущий проект (или новый)

• выбрать прототип

• выбрать отдельный расчетный модуль (например, расчет буксировочного сопротивления или расчет винта)

• выбрать совокупность расчетных модулей

• откорректировать исходные данные и редко изменяемые данные

• на основе полученных результатов получить отчетные документы.

В третьей главе рассмотрена методика определения уточненного значения массы корпуса.

В основе методики лежит оперативное определение в первом приближении геометрической модели проектируемого судна. В работе для этой цели предлагается использовать метод линейной интерполяции. Пересчет ординат проектируемого судна с использованием этого метода осуществляется по следующей формуле:

С -С

с ~с

Ь2 ь\

)(У(,у)2 ' ^В2 У(,у)1 ' кв\) + У( 1.7)2 ' к в 2

Далее на основе полученных данных по ординатам проектируемого судна определяются площади палуб, борта, днища, переборок и т.д.

Схема определения площади поверхности борта приведена на рис.4.

;

(ШЛ) (г_1+у+1Д)

_6 ГШ Л)) 4 (У_1+у+1Л)).2

•12 -10

Рис.4. Определение площади поверхности борта

Далее в главе рассматривается алгоритм по определению основных элементов конструкции корпуса по Правилам Российского Морского Регистра Судоходства.

Принципиальная схема указанного алгоритма выглядит следующим образом:

• Определение системы набора

• Определение размера шпации

• Определение положения стрингеров

• Определение высоты 2-го дна

• Определение внешних нагрузок

• Определение редукционного коэффициента (в зависимости от района плавания)

• Определение минимальной толщины наружной обшивки

• Определение размеров подкрепляющих ребер жесткости

• Определение (по прототипу) величины изгибающего момента на тихой воде М=к*Б*Ь

• Определение момента сопротивления поперечного сечения судна

• Определение действующих напряжений

• Корректировка элементов конструкции

• Определение массы перекрытия

Указанный подход был рассмотрен применительно к основным элементам конструкции судов смешанного плавания.

Кроме точного определения отдельных элементов конструкции корпуса и приближенного определения массы металлического корпуса, предложенный подход позволяет достаточно точно определить положение центра тяжести корпуса судна, что особенно важно для оперативной оценки остойчивости судна на начальных стадиях проектирования.

Предложенная методика расчёта массы корпусных конструкций с использованием геометрических размеров элементов корпуса и построением упрощённой конструктивной схемы может считаться достаточно универсальной для ее дальнейшего развития и совершенствования.

В четвертой главе рассмотрена методика построения отдельной части электронной базы знаний проектирования судов применительно к определению основных элементов рулевого устройства. Принципиальная схема методики приведена на рис.5.

Рис.5. Схема определения основных элементов рулевого устройства.

Определение расчетных нагрузок производится по схеме (см. табл. 3) на основе Правил РМРС.

Таблица 3

Формирование расчетной схемы

Тип

Схема

Нагрузка

Момент

м,

2(1+/))' Л(1+/7)'

N 1 2 \ + /3

М2 М1

Л(1+Я аН

3 с « аН'

А/, =0

М2 = —ТГФ

№ ЕсИу(\-гг)

1 + 4/?+2/?2 \\ + Р + к,а)(1 + рУ к,а1

1 + /} + к,а М,= 0;

* 2

"" 8 Н' к(\ + Р)

их+гр+гр1

х-----<—\

2 1+ Р

Указанная методика реализована с использованием УС++ в виде программного модуля, работу которого можно понять на основе рис.6 и рис.7.

и

Рис.6. Задание исходной информации

нзгругкд^рутяшйЬ машмг1»ши6ак1»\ме яоые»1м->р$деци*< о/»р

исммные расчгчьи параметры рулевого устройства

Расчетьые нагрузки и крутящие моменты для рулей

У слоеная расчетная нагрузке Р» Условная расчетная нагрузка Р_1» Усяоем» расчетная «гги^.аР.г«' Условная расчетная нагрузка

расчтное значение нагрузки 0_2»

расчтное значение нагрузки

[гз74акН |Й677*Н

I, создаваемая на баллере „_„_,„ рулевь* гц^сдом (еектоо-ьт- рулееьм ?98 «? кН яоивосом.Р» кН

Диаметр балоера дня ре»»'» гереднет о «слвсуана «_0» Диаметр баяпера для сежи* »«него яма сдана 4.01 •

Расчетные изгибающие

Изгибающий момент .действующ* в сечен*« 1 балпеоа М 3- кН.т Изгибающий момент. действующ!« в сечении 1 баляера М_4» кН.т

Реакция опоры 1 рулевого устройства

(верхнего гюйшихииа)й_1.

Реакция В_2 спэры2 рулевого устройства« ,__

(нижнего пошитжа) Я_2- кН. 12315 7 ^

Реакция июры4 рулевого устройства. ..........

кН. (нижнего илмгя) В_4- кН 1335.51:кн Изгибакций момент М_р. действуощий в ----„

{358.16кКт рЗетЗ'кН.т

рйШ2*Нт

¡тштощ

полуподвесязго руля (нике сечения*,)

Изгибавший момент М_с. действующий в сечении баллврв в месте устлчоеки

Дивметр цГь*У1й <!_<■>

Рис.7. Значения расчетных параметров Рассмотренный в настоящей главе подход является основой по дальнейшему насыщению электронной базы знаний проектирования судов.

В пятой главе рассмотрены основные принципы создания отчетов в электронной базе знаний. Необходимость формирования отчетов базируется на требовании формирования выходных документов по каждому выполненному расчету.

В основе предложенной схемы формирования отчетов в работе предложено использовать универсальный, язык формирования отчетов ТЕХ. Принципиальная схема использования языка ТЕХ приведена на рис.8.

Из приведенной схемы видно, что с одной стороны с использованием предлагаемого подхода можно сформировать «стандартный» отчет, необходимый многим пользователям, а с другой стороны, при внесении изменений в методику отчеты легко модифицируются необходимым образом.

Исходные данные

Программа расчета по методике

(С++)

Результаты расчета

Форзшфовакне промежуточного файла МШТсх (* -*ех)_ _

Выбор языка отчета

Словарь терминов (акгло-русско-кнтакскнн)_

I

Программа обработки промежуточного файла. М1кТех____

Отчет на выбранном языке

Рис.8. Схема формирования отчета

Для унификации (в плане языка отчета) формируемых отчетов в работе предложено и реализовано использование унифицированного терминологического словаря. В табл. 4 приведен фрагмент такого словаря.

Таблица 4

Унифицированный терминологический словарь

Обоз наче ние Язык

English Русский Китайский

D Displacement Водоизмещение шш

Loa Overall length Наибольшая длина mm

Lpp Length between perpendiculars Длина между перпендикулярами ШвШ

В Overall beam Теоретическая ширина m

H Depth Высота борта Mil

Т Summer draft Конструктивная осадка ШР&К

Cb Block coefficient Коэффициент общей полноты

Предложенный подход позволяет сформировать отчет на любом языке, который включен в предлагаемый терминологический словарь (см. рис.9.10).

1.ЙЙЙ«

п-щ К®

L <Ч)и

D Î.0.K

В 15.5 м ЯЭ38

d '.5« м Ш

СЬ 0"0 ШШ

С'ш ■РШЕ'ШЖЙ

К 0i>5

К 1.0

Расчетные паряыетры рулевого устройства 1Псходные данные

ооокаченпе шаченне Наниснов анк

L Длина кг жду сер пгнд исуляр «и

D Высота борта

В 15 >5 м Ширина судия

<1 3,50 м Осадка

СЬ 0,70 Коэффициент общей полноты

Сш 0i>9 Коэффициент Мидель-шпангоута

К 0<»5 Прямоугольник руля

К 1,0 Работать эаГВ

F-F, + F,-?39,2<m

as.

F, - f.JPЮ-1 1.0-(1.9Нв.5 +L ?)(»,» -0.7)1 • T.gi ie1 = >Л.«ЗШ F, = 0.177*; (6.5 + X)-L. A, = OiTT.1.0(6.5 -6.66 - 506,4iWf

2- Расчеши нягууад Гас.

F, = 5,59 Ю-Ч^СО+ОД-C,fAV'

f>5,59 10"M,0 0,95(6,5+1,7X2,2- 0,7)1-7,83 181 =232,83«

F, - 0.177^(6,3+ X) X = 0,177 1,0(6,5 + 1,7)C-Î^) 6,66 . 506,42*H

Рис.9. 10. Пример отчета на русском и китайском языке

Далее в главе рассматривается решение довольно трудоемкой задачи -анализ на соответствие проекта судна действующим Правилам, Конвенциям и нормам. Полный список всех Правил, Конвенций и норм достигает 50-и позиций. Основная проблема при анализе указанных норм заключается в том, что многие из них достигают объем до 1000 стр. текста.

Наличие структурированного в электронном виде варианта Правил и норм позволяет достаточно легко ориентироваться в Правилах и существенно уменьшить время контроля по выполнению норм как исполнителями в проектном бюро, так и контролирующими органами.

Однако проблема заключается в том, что указанные нормы составлены для всех классов судов и таким образом при анализе норм приходится «отсеивать» ту часть норм, которые не относятся к судну рассматриваемого класса.

Возможности языка ТЕХ по индексации и формированию системы ссылок позволяют реализовать следующий алгоритм:

• Выбор из структурированного меню необходимого класса судна (например, пассажирское судно с горизонтальным способом погрузки и выгрузки с постоянной вахтой в машинном отделении и т.д.).

• Формирование на основе выбранного класса судна индексированного шаблона (типа табл.5), который позволяет при нажатии на ссылку «Глава, правило» перейти в нужный раздел Правил и норм.

Таблица 5

Пример заполненного шаблона для проверки судна требованиям «СОЛАС-74».

Глава, правило Наименование правила Содержание правила Результат проверки

II-1/29.10 Средства связи между ходовым мостиком и румпельным отделением Должны быть предусмотрены средства связи между ходовым МОСТИКОМ и румпельным отделением. На судне предусмотрено установка безбатарейного телефона в помещении гребных электродвигателей (ГЭД).

II- 1/29.11 Угловое положение руля: Если главный рулевой привод работает от источника энергии, то на ходовом мостике должно указываться угловое положение руля. На пульте управления судном в рулевой рубке имеется независимый указатель углового положения винто-рулевой колонки (ВРК). В помещении ГЭД также имеется указатель углового положения ВРК.

Предложенный подход был апробирован и показал широкие возможности для дальнейшей реализации.

В заключении содержатся выводы о диссертационной работе. Заключение

В диссертационной работе решена задача, имеющая практическое значение для КНР - разработка принципов создания базы знаний для электронной модели проектирования судов смешанного плавания

Основные результаты диссертационной работы состоят в следующем:

• В работе проведен анализ транспортных характеристик основных речных магистралей КНР

Определены основные ограничения на суда смешанного плавания для основных речных магистралей КНР

• Разработана методика определения основных элементов судов смешанного плавания в первом приближении

Разработана методика формирования базы знаний для электронной модели проектирования судов смешанного плавания ,

• Разработана методика определения уточненной нагрузки массы корпуса судов смешанного плавания

• Разработана методика определения элементов рулевого устройства Разработана программная реализация метода формирования и

использования электронной базы знаний проектирования судов применительно к определению элементов рулевого устройства

Основное содержание диссертации опубликовано автором в следующих работах,

а)в изданиях, рекомендуемых Перечнем ВАК:

1. Проектный анализ основных характеристик пропульсивного комплекса для судов с системой динамического позиционирования, (статья), (автор - 40%) // А.Н.Суслов, И.В. Щербаков, Е.Г.Тарица //журнал «Морской вестник». - СПб.: Декабрь 2008. - N0.4 (28). с. 85-86.

2. Анализ на соответствие проекта судна действующим Правилам и Конвенциям, (статья), (автор - 40%) // А.Н.Суслов, И.В. Щербаков, //журнал «Морской вестник». - СПб.: Март 2009. - N0.1 (29). с. 35-36.

б) в других изданиях:

3.Разработка электронной базы знаний по проектированию судов в части проектирования элементов рулевого устройства, (автор 100%)//сборник докладов международная конференция «МОРИНТЕХ-ЮНИОР 2006», Россия СПб.: 2006. с.103-105.

ИЦ СПбГМТУ, Лоцманская, 10 Подписано в печать 24.06.2009. 3ак.3823. Тир.70. 1,0 печ. л.

Введение.

1. Анализ развития основных характеристик судов смешанного плавания.

1.1. Аналнз развития речных перевозок в КНР

1.2 Особенности судов смешанного плавания.

1.2.1 Особенности судов смешанного плавания.

1.2.20собенности ограничений на главные размерения судов смешанного плавания.

1.2.3 Статистические характеристики судов смешанного плавания.

1.3 Статистическая обработка проектных характеристик судов

Смешанного плаванпя.

1.4 Методика определения основных элементов судов смешанного плавания в Первом приближении.

1.4.1 Постановка задачи определения основных элементов судов.

1.4.20пределение элементов нагрузки судна в первом приближении.

1.4.3 Определение главных размерений судна в первом приближении.

1.4.4 Метод определения главных элементов судна ССП.

1.5 Методика проектирования ССП с использованием электронной базы знаний.

2.Принципы формирования электронной базы знании по проектированию судов.

2.1 Общие принципы формирования электронной базы знаний.

2.2 Схема событий жизненного цикла судна.

3.Разработка методики определения уточненного значения массы корпуса.

3.1 Анализ существующих подходов к определению массы корпуса.

3.2 Метод прямого пересчета отдельных составляющих нагрузки

раздела «Корпус».

3.3 Прямой пересчет массы наружной обшивки.■.

3.4Методика прямого расчета основных элементов конструкции корпуса судна.

4. Методика определения основных элементов рулевого устройства.

4.1 Основы методики определения элементов рулевого устройства.

4.20сновы расчета внешних сил. опорных реакции и изгибающих моментов, действующих на рулевые устройства.

4.3 Расчет рулевых устройств по правилам Морского Регистра.

4.4.Определение элементов баллера руля и поворотной насадки.

4.5 Перо руля и поворотная насадка.

4.6Программная реализация методики расчета основных параметров рулевых устройств.

5. Формирование отчетов в электронной базе знаний.

5.1 Основные принципы автоматического формирования отчетов.

5.20сновы использования языка ТЕХ для автоматического формирования отчета.

5.3 Анализ на соответствие проекта с\дна действующим Правилам и Конвенциям.

Китай является одной из крупнейших стран мира, с длинной береговой морской линией, составляющей длину около 8000 км. Кроме этого, в Китае имеется большое количество внутренних рек. выходящих к морской границе.

С учетом активного экономического развития южной части Китая правительство КНР уделяет значительное внимание развитию бесперевалочных судов смешанного плавания.

Поэтому вопросы проектирования судов смешанного плавания с использованием современных информационных технологий имеют особо актуальное значение для КНР.

Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования является создание методики по определению основных элементов судов смешанного плавания и разработка на ее основе принципов создания электронной базы знании проектирования.

Методы исследования и решений. Для решения задач, поставленных в работе, потребовалось использование методов математической статистики, методов теории проектирования судов, методов математического моделирования, методов информационных технологий.

Информационная база исследования. В числе информационных источников использовались русская, и иностранная литература по проектированию судов, книги, журнальные статьи, научные доклады, материалы научных конференций и семинаров, доступная документация по реальным проектам. В области общих методов проектирования судов использовались труды В.В.Ашика. А.В.Бронникова, С.И.Логачева, А.Н. Вашедченко. J1.M. Ногида. Б.А.Царева. В части проектирования судов смешанного и внутреннего плавания автор опирался па работы В.В. Вицинского, Н.К.Дормидонтова. В.Н.Анфимова. П.А.Малого. М.И.Андриевского, А.Г. Ляховицкого. Исследование системного подхода и методов оптимизации осуществлялось в соответствии с принципами, изложенными в работах В.М. Пашина. И.Г.Захарова, П.А.Шауба, А.И.Гайковича. В области информационных технологий использовались работы А.И.Гайковича, А.Н.Суслова, О.В.Одеговой и многих других авторов

Теоретическое значение исследования. В работе создана математическая модель определения основных элементов судов смешанного плаваипя в первом приближении. Разработаны методики определения основных элементов конструкции корпуса судов смешанного плавания и рулевого устройства. Указанные методики реализованы в виде отдельных элементов базы знаний проектирования судов.

Практическая ценность работы. Полученные в работе результаты обеспечивают повышение эффективности проектирования судов смешанного плавания. Разработанные методы формирования базы знаний проектирования судов позволяют приступить к полноценному наполнению указанной базы знаний. Разработанный программно-методический комплекс определения основных элементов рулевого устройства может быть использован при проектировании судов любого класса.

Научная новизна работы.

• Разработана методика определения уточненной нагрузки массы корпуса судов смешанного плавания

• Разработана методика определения элементов рулевого устройства

• Разработана методика формирования базы знаний для электронной модели проектирования судов смешанного плавания

На защиту выносятся следующие основные результаты работы:

• В работе проведен анализ транспортных характеристик основных речных магистралей КНР

• Определены основные ограничения на суда смешанного плавания для основных речных магистралей КНР

• Разработана методика определения основных элементов судов смешанного плавания в первом приближении

• Разработана методика формирования базы знаний для электронной модели проектирования судов смешанного плавания

• Разработана методика определения уточненной нагрузки массы корпуса судов смешанного плавания

• Разработана методика определения элементов рулевого устройства

• Разработана программная реализация метода формирования и использования электронной базы знаний проектирования судов применительно к определению элементов рулевого устройства

Степень достоверности результатов исследований. Диссертационное исследование базируется на проверенной информации и использует апробированные методы теории проектирования судов, системного анализа и математического программирования. Все полученные результаты сопоставлены с характеристиками существующих судов.

Апробация работы и публикации. По теме диссертации опубликованы 3 работы. Из них в изданиях, рекомендованных Перечнем ВАК РФ, опубликованы две статьи. Одна работа опубликована в личном авторстве, доля автора в остальных работах составляет 40%.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, содержит 133 страницы основного текста (включая - 30 таблиц и - 39 рисунок), список литературы из 69 наименований.

Основные результаты диссертационной работы состоят в следующем:

• В работе проведен анализ транспортных характеристик основных речных магистралей КНР

• Определены основные ограничения на суда смешанного плавания для основных речных магистралей КНР

• Разработана методика определения основных элементов судов смешанного плавания в первом приближении

• Разработана методика формирования базы знаний для электронной модели проектирования судов смешанного плавания

• Разработана методика определения уточненной нагрузки массы корпуса судов смешанного плавания

• Разработана методика определения элементов рулевого устройства

• Разработана программная реализация метода формирования и использования электронной базы знаний проектирования судов применительно к определению элементов рулевого устройства

Заключение

В диссертационной работе решена задача, имеющая практическое значение для КНР - разработка принципов создания базы знаний для электронной модели проектирования судов смешанного плавания

1. Андриевский М.И. Организация проектирования судов внутреннего плавания. -Л.: Судостроение, 1977.-264 с.

2. Атлас единой глубоководной системы Европейской части РСФСР. Том 8. ВолгоДонской водный путь. -Минречфлот РСФСР. -1990. -86 с.

3. Ашик В.В. Проектирование судов: Учебник. -Л. : судостроение, 1985. -320 с.

4. Басин A.M. Ходкость и управляемость судов. -М.: Транспорт, 1977. -456 с.

5. Бай Сяолун. А.Н.Суслов, И.В. Щербаков, Е.Г.Тарица. Проектный анализ основных характеристик пропульснвного комплекса для судов с системой динамического позиционирования, журнал «Морской вестник». СПб.: Декабрь 2008. - No.4 (22). с. 85-86.

6. Бай Сяолун, А.Н.Суслов, И.В. Щербаков. Анализ на соответствие проекта судна действующим Правилам и Конвенциям, журнал «Морской вестник». СПб.: Март 2009.-No. 1 (29). с. 35-36.

7. Басин А.Мю Ходкость и управляемость судов , Л—Транспотр, 1968г.

8. Белый О.В., Кокаев О.Г, Попов С.А. Архитектура и методология транспортных систем. -СПб: Элмор, 2002. -256 с.

9. Беляк Ю.Л. Освоение морских прибрежных районов судами внутреннего плавания. -М.: Транспорт, 1967. -168 с.

10. Бойцов Г.В. О требованиях к прочности судов ограниченного и смешанного (река-море) плавания // Науч.—техн.сб. PC.—вып. 19. -СПб : PC, 1996.—С .34-48 .

11. Бронников А.В. Морские транспортные суда: основы проектирования: Учебное пособие.—Л . : Судостроение.1984. -352с.

12. Бронников А. В. Особенности проектирования морских транспортных судов. Л. Судостроение, 1971. 328 с.

13. Бронников А.В. проектирование судов. -Л .: Судостроение. 1991. -320 с.

14. Букшев А.В., Одегова О.В. Проектирование морских транспортных судов, СПбГМТУ, 2005.

15. Вашедченко А.Н. Автоматизированное проектирование судов. -Л . : Судостроение, 1985.-164 с.

16. В.В.Фаронов. DELPHI. Программирование на языке высокого уровня. 2004,627с.

17. Винников В. В. Экономика предприятия морского транспорта (экономика морских перевозок). -Одесса :Латстар.2001. -416 с.

18. Вицинский В.В., Странов А.П. Основы проектирования судов внутреннего плавания. -JI. :Судостроение, 1970. -^54 с.

19. Вишневский Л.И. Егоров Г.В. Станков Б.Н., Печенюк А.В. Проектирование пропульсивного комплекса судна ограниченного района плавания на базе современных методов вычислительной гидродинамики//: Судостроение. -2006 . -№2. -С.27 -31.

20. Войлошников М.В. Морские ресурсы и техника: эффективности, стоимость, оптимальность. -Владивосток : Издательство ДВГТУ, 2002. -586 с.

21. Волков Н.Н. Кодацкий С.Б. Конструктивные особенности атомных судов. — J1.: Судостроение, 1971.—248 с.

22. Внутренние водные пути России / В.М.Вороноцов. В.Л.Кривошей. А.Б.Разгулай, В.И.Савенко. -М.: По Волге,2003. -188 с.

23. Все о портах Украины. Справочник. -Одесса Журнал «Порты Украины», 2005. -657 с.

24. Гайкович А. И. Применение современных математических методов в проектировании судов. Л., Изд. ЛКИ, 1982. 89 с.

25. Гайкович А. И., Рюмин С. И. Кусовое и дипломное проектирование с использованием УИ САПР "ФЛОТ". СПбГМТУ. СПб. 2005, 78 с.

26. Гайкович А. И. Основы теории проектирования сложных технических систем. СПб.: НИЦ "МОРИНТЕХ", 2001. 432 с.

27. Грузовые суда смешанного плавания / В.А. Евстнфеев. П.Г.Варенов. В.В.Иконников, М.Г.Шмаков. -Л.: Судостроение, 1971. -248 с.

28. Егоров Г.В. Основные факторы, влияющие на надежность корпусов судов ограниченного района плавания // Прочность и техническая эксплуатация корпусов судов: сб.науч.тр. БГАРФ. -Калининград, 1998. -Вып.27. -С. 73—80.

29. Егоров Г.В. Прочность и эксплуатационной надежность модернизированных судов ограниченных районов плавания // труды НТК по СМК памяти акад. Ю.А.Шиманского.-СПб: ЦНИИ им акад. А.Н.Крылова, 1999.-С.14-15.

30. Егоров Г.В. Особенности технической эксплуатации корпуса судов смешанного плавания // Видсник ОДМУ.-Одесса: ОДМН.2000. -Вип. 5. -С. 83-95.

31. Егоров Г.В.Учет требований эксплуатационной прочности при назначении толщин корпусов судов внутреннего плавания системы Дунай-Майн-Рейн // Зб.наук.праць УДМТН. -Миколайв: УДМТУ, 2000. -№3(369). -С.32-43.

32. Егоров Г.В. Анализ аварий корпусов судов ограниченных районов плавания // Проблем техники. -2002.-№3. -С.3-25.

33. Егоров Г.В. Нормативные требования к конструкции корпусов судов, предназначенных для перевозки опасных грузов по европейским внутренним водным путям // Судовождение: Сб.паучн. Трудов ОГМЛ.-Одесса:Латстар.2002.-Вып.5.-С.34-44.

34. Егоров Г.В. Определение проектных воздействий и состояний для корпусов судов в зависимости от района плавания // Труды НТК по СМК памяти проф.П.Ф.Папковича.-СПб: ЦНИИ ми акад. А.Н.Крылова, 2002.-С. 19-20.

35. Егоров Г.В. Проектирование и постройка коастеров и судов смешанного плавания//Одесса. 2008. Морское инженерное бюро.

36. Егоров Г.В. Суда смешанного плавания нового поколения // Сборник докладов 7 междунар.конф. «Эффективное формирование национальной сети международных транспортных коридоров». -Одесса. 2003.-С. 167-171.

37. Егоров Г.В. Танкер смешанного река-море плавания дедвейтом 644т тонн «Армада Лидер» с винторулевыми колонками // Вискик ОНМУ.-Одесса: ОНМУ, 2003.-Вип. 12.-C.3-I9.

38. Егоров Г.В. О конструкции судов ограниченных районов плавания нового поколения //Труды НТК по СМК памяти акад. Ю.А.Шиманского.-СПб: ЦНИИ ми акад. А.Н.Крылова, 2003.-С.20-22.

39. Егоров Г.В. выбор главных элементов сухогрузных и нефтеналивных судов смешанного «река-море» плавания // Судостроение—2004.-№6.-С. 10-16.

40. Егоров Г.В. Особенности выбора главных элементов современных грузовых судов ограниченного района плавания // Зб.наук.праць НУК.-Миколаив:11УК, 2004.-№5(398).-С.13-25.

41. Егоров Г.В.Особенности выбора главных элементов современных грузовых судов ограниченного района плавания //Вискик ОНМУ .-Одесса: ОНМУ, 2004.-Вип. 13.-C.3-22.

42. Захаров И.Г. Теория компромиссных решений при проектировании корабля. Л., Судостроение, 1987, 135 с.

43. Исследование ходовых качеств сухогрузного судна проекта RSD19.-Научно-технический отчет. Выпуск №43433.-СПб, ЦНИИ ми акад. А.Н.Крылова, 2005-53с.

44. Кохановский.К.В. Судовые устройства, рулевое устройство. Изд. ОИИМФ, Одесса, 1964г.

45. Краев В.И., Пантина Т.А. Экономическая оценка инвестиций на водном транспорте.-СПб: Издательство СПбГПУ, 2003.-299с.

46. Краковский И.И.Судовые устройства .Изд-во МРФ СССР. 1947

47. Лесюков В.А. Теория и устройство судов внутреннего плавания.-М.:Транспорт,1982.-303с.

48. Логачев С.И., Чугунов В.В. Мировое судостроение; современное состояние и перспективы развития. СПБ.; судостроение, 2000. -312с.; ИЛ.; 24СМ

49. Логачев С.И. морские танкеры. Л.; судостроение, 1970.-360С. ;ИЛ.

50. Логачев С.И. транспортные судна будущего; Пути развития. -Л.; судостроение, 1976.174 е.; ИЛ.

51. Морозов М.Я .Соколов Л.М. Ремонт судовых устройств ,М,Мортрансиздат, 1957.

52. Новосельская А. Суда с активными носовыми и кормовыми рулями Морской флот 1960 г. No 7.

53. Ногид Л.М. Проектирование морских судов. -Л.: судостроение, 1976.-208с.

54. Подшипники качения . Справочное пособие.М.Машгиз, 1961.

55. Правила пропуска судов и составов через шлюзы внутренних водных путей Российской Ферерацин. -Министерство транспорта Российской Федерации,2002.-18с.

56. Регистр РФ. Правила классификации и постройки морских судов. Л.,"Транспорт".1999.

57. Проектирование судов внутреннего плавания / Н.К.Дормидонтов, В.Н.Анфимов, П.А.Малый и др.-Л.: Судостроение, 1974.-335с.

58. Прочность судов смешанного плавания / Ф.Г.Кандель., И.Н.Калахов, Ю.Н.Раских, А.З.Фридлянский.-Л.: Судостроение, 1974.-239с.

59. Расчет маневренности и проведение натурных маневренных испытаний судов внутреннего и смешанного плавания. Руководство Р.006-2004.-М.: Российский Речной Регистр.2004.-38с.

60. Свечников О.И., Трясин И.И. Расчет и проектирование конструкций судов внутреннего плавания: Учебное пособие. -СПб.: Судостроение, 1994. -376с.

61. Справочник по теории корабля: в тех томах. -Том 1. Гидромеханика. Сопротивление движению судов. Судовые движители / Под ред. Я.И.Войткунского. -J1.: Судостроение,

62. Многоцелевое сухогрузное судно смешанного <река-море> плавания дедвейтом 3300/5470 т с винторулевыми колонками, Г.В.Егоров, докт.техн.наук, В.И.Тонюк(Морское Инженерное Бюро),Судостроение 6/2005, 6 стр.

63. Судоходство и судостроение (статистика, экономика, цены) / Под ред. С.И.Логачева. -СПб: ЦНИИ им.акад. А.Н.Крылова,2002. -Вып. 4(31). -219с.

64. Титов И.А. Выбор основных элементов крупнотоннажных судов с полными образованиями // Судостроение. -1988.-№2.-С8-11.

65. Федяевский. К.К.Соболев Г.В. управляемость корабля, л Судпромгиз, 1963г.

66. Хетагуров М.Г. Судовые вспомогательные механизмы и системы. М,«Морской транспорт» 1959

67. С.М.Львовский. Набор и верстка в системе LATEX 2003г.1985. -768с.