автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.03, диссертация на тему:Методика определения главных размерений безлюковых контейнеровозов на начальных стадиях проектирования

На правах рукописи

БУРМЕНСКИЙ АНДРЕЙ ДМИТРИЕВИЧ

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛАВНЫХ РАЗМЕРЕНИЙ БЕЗЛЮКОВЫХ КОНТЕЙНЕРОВОЗОВ НА НАЧАЛЬНЫХ СТАДИЯХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Специальность: 05.08.03 - Проектирование и конструкция судов

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Владивосток, 2009

160Э

003471609

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Комсомольский-ка-Амуре государственный технический университет» (ГОУВПО «КнАГТУ»)

Научный руководитель Заслуженный работник высшей школы РФ,

доктор технических наук, профессор Тарануха Николай Алексеевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Бугаев Виктор Григорьевич кандидат технических наук, профессор Казанов Геннадий Тимофеевич

Ведущая организация: Дальневосточный научно-исследовательский,

проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт морского флота (ОАО «ДНИИМФ»), г.Владивосток

Защита состоится 23 июня 2009 г. в Ю00 в аудитории 307 на заседании диссертационного совета Д 212.055.01 при Дальневосточном государственном техническом университете по адресу: 690950, г.Владивосток, ГСП, ул. Пушкинская, 10, ДВГТУ,тел. (4232) 26-08-03

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале ДВГТУ. Автореферат разослан мая 2009 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждений, просим направлять в адрес диссертационного совета Д 212.055.01 при ДВГТУ.

Факс (4232) 26-69-88

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор Борисов Е.К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В современных экономических условиях мировой контейнерный флот, с учетом темпов строительства новых судов, характеризуется избытком контейнеровместимости. Этот фактор усиливает конкуренцию на фрахтовом рынке. Единственный путь завоевания позиций на рынке перевозки контейнеров - это улучшать существующие проекты судов и создавать новые. Одним из таких новых типов судов, является безлюковый тип контейнеровоза (БЛКВ). По своим эксплутационно-экономическим показателям БЛКВ более экономичны по сравнению с традиционными контейнеровозами. Введение их в состав отечественного контейнерного флота, повысило бы его конкурентоспособность. Но если за рубежом интенсивно проводятся исследования в этой области и в последние годы сдано в эксплуатацию более семидесяти БЛКВ, то в нашей стране ощущается пробел в научных и конструкторских исследованиях по этой тематике.

Процесс проектирования судов является многоэтапным и отличается своей сложностью. Однако в настоящее время на помощь проектантам приходят современные компьютерные системы автоматизированного проектирования (САПР), которые позволяют разрабатывать качественно и в сжатые сроки проекты новых судов. Основой для разработки технических проектов служат результаты, получаемые на ранних стадиях проектирования с использованием исследовательских САПР, которые предназначены для обеспечения многовариантного исследования проектной концепции судна с последующим выбором контрактного варианта в виде технического задания или предложения. Использование исследовательских систем позволяет получать оптимальные характеристики вариантов судов. Но следует отметить, что данные системы являются «фирменными» инструментами и не предназначены для тиражирования.

Для того чтобы отечественные проектные организации могли эффективно конкурировать с зарубежными, необходима разработка отечественных исследовательских САПР для различных типов судов и, в первую очередь, перспективных концепций. Особенно это актуально для БЛКВ, отечественный опыт проектирования которых отсутствует. Это требует, в первую очередь, разработки методики начального проектирования и соответствующей ей математической модели проектирования БЛКВ, предназначенной для использования в исследовательских САПР судов данного типа. В силу сказанного, разработка и внедрение методики определения главных размерений БЛКВ на начальных стадиях проектирования является актуальной научной и народохозяйственной задачей.

Цель работы: повышение качества проектных разработок судов новых типов на уровне технического предложения с использованием анализа их конструкций и более совершенных методик проектирования на примере проектирования БЛКВ, имеющих специфику конструкции корпуса и проблемы обеспечения его прочности и жесткости.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

- выполнен анализ архитектурно-конструктивных особенностей БЛКВ и дано обоснование рациональной схемы общего расположения и архитектурно-конструктивной схемы рассматриваемого типа контейнеровоза;

- разработана типовая расчетная модель конструкции корпуса БЛКВ для применения в математической модели проектирования (ММП) БЛКВ;

- проведен статистический анализ проектных характеристик современных контейнеровозов и универсальных сухогрузных судов (УСС) с целью использования результатов в ММП БЛКВ;

- проработаны вопросы проектирования БЛКВ, связанные с их конструктивными особенностями;

- разработана методика и математическая модель определения главных раз-мерений при проектировании БЛКВ;

- разработаны методика и алгоритмы автоматизации проверочных расчетов прочности методом мбдуль элементов (ММЭ) с целью их применения на начальных этапах проектирования;

- создано программное обеспечения для ЭВМ, реализующее разработанные модели и методики проектирования;

- проведены тестовые расчеты и проверка работоспособности разработанных методик и моделей.

Объектом исследования являются БЛКВ.

Методы исследований. Решение задач проектирования БЛКВ основывается на классических методах проектирования, теории и конструкции корпуса корабля. Определение напряженно-деформированного состояния (НДС) корпуса судна на начальных стадиях проектирования производилось с применением ММЭ.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработана типовая параметрическая расчетная модель конструкции корпуса БЛКВ. Данная модель предназначена для определения значений части статей нагрузки на основе расчетного моделирования, а также является основой для автоматизации расчетов НДС ММЭ на начальных стадиях проектирования БЛКВ;.

- предложен способ определения длины БЛКВ, основанный на анализе уравнения компоновки-вместимости;

- предложен вид уравнения нагрузки для БЖВ, использующий расчетное проектирование при определении ряда статей нагрузки;

- разработана методика и соответствующая ей математическая модель определения главных размерений БЛКВ на начальных стадиях проектирования, основанная на принципах проектирования от параметров перевозимого груза, использующая расчетное проектирование и проверку общей прочности уже первых приближениях.

- предложена модель универсального модуль-элемента для расчетов общей прочности БЛКВ по ММЭ.

- разработана методика и соответствующая ей численная модель автоматизации расчетов общей прочности по ММЭ.

Достоверность результатов. Разработанные методики и алгоритмы решения задач опираются на апробированные численные методы и на решение тестовых задач. Результаты расчетов не противоречат физическим представлениям, практике эксплуатации судов и их конструкций, а также результатам решения подобных задач.

Практическая ценность работы связана с решением актуальной научно-технической проблемы развития методик начального проектирования судов, а также развития расчетных методов численного анализа и их объединения с автоматизированным проектированием судов.

Разработанные методики, алгоритмы и комплексы программ начального проектирования БЛКВ предназначены для использования в исследовательских САПР при разработке технических заданий и технических предложений в проектных и эксплутационных организациях, а также на стадиях эскизного проектирования. Результаты исследования могут быть применены при разработке методик проектирования других типов открытых судов.

Математические модели, методики расчетов и программные средства разрабатывались и использовались при выполнении госбюджетных и хоздоговорных научных работ КнАГТУ, а также в рамках выполнения проектов 08-08-98501 по гранту РФФИ и аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 годы)» (per. номер 2.1.2/3046).

Отдельные результаты работы внедрены в учебный процесс в ГОУ ВПО «КнАГТУ» на кафедре «Кораблестроение»: по курсам «Конструкция корпуса корабля», «Проектирование судов различных типов», «Проектирование судов и САПР», «Компьютерные технологии в науке, технике и образовании»; в курсовых и дипломных проектах; были использованы в учебнике: Барабанов Н.В. «Конструкция корпуса морских судов» - 5-е издание.

Предмет защиты. Совокупность результатов научных исследований, включающих методики, модели и алгоритмы для решения научно-технических задач, имеющих важное народнохозяйственное значение.

На защиту выносятся:

- типовая параметрическая расчетная модель конструкции корпуса БЛКВ;

- численная модель расчета весовой нагрузки БЛКВ на основе типовой параметрической расчетной модели конструкции корпуса;

- математическая модель и методика определения главных размерений БЛКВ, основанная на принципе проектирования судна от параметров грузового штабеля;

- модель стандартизированного модуль-элемента (МЭ) для расчетов общей прочности БЛКВ по ММЭ;

- методика и соответствующая ей численная модель автоматизации расчетов общей прочности по ММЭ;

- результаты численных исследований по предлагаемым методикам;

- алгоритмы и компьютерные программы автоматизации начального проектирования БЛКВ.

Апробация работы. Результаты работы представлялись и обсуждались: на Дальневосточной НТК: «Опыт проектирования и модернизации судов для Дальневосточного бассейна с учётом их эксплуатации» (Владивосток, 1995); на международных НТК: «Проблемы прочности и эксплуатационной надежности судов» (Владивосток, 1996, 1999); «Кораблестроение и океанотехника. Проблемы и перспективы» (Владивосток, 1998); «МОРИНТЕХ-99» (Санкт-Петербург, 1999); «ТЕАМ» (Владивосток, 2000); «Нелинейная динамика и прикладная синергетика»

(Комсомольск-на-Амуре, 2003); «BEM&FEM - 2007» (Санкт-Петербург, 2007). Основные результаты работы докладывались также на профилирующих кафедрах ДВГТУ (1997-2009 гг.) и КнАГТУ (1995-2009 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 научных работ (7 в соавторстве), в том числе 17 статей. Зарегистрировано 2 программы для ЭВМ.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 202 страницах, содержащих 8] рисунок и 17 таблиц, а также списка литературы из 132 наименований и 16 страниц приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы общая цель, задачи исследования и результаты выносимые на защиту.

В первой главе излагаются тенденции развития современных контейнеровозов и дан анализ эксплутационно-экономической эффективности БЛКВ. Проведен обзор методов проектирования контейнеровозов и расчетов общей прочности корпусов судов. Дается постановка задачи исследования.

Для современного этапа развития контейнеровозов характерно: увеличение скорости перевозок и увеличение удельного погрузочного объема перевозимого груза. При этом пришлось решать проблему увеличения контейнеровместимости с уменьшением объемов грузовых помещений. Эта проблема была решена увеличением доли палубного груза.

Увеличение количества ярусов контейнеров, перевозимых на крышках люковых закрытий, усложнило их раскрепление и повысило опасность проведения данных работ. Для удобства раскрепления палубных контейнеров стали применять найтовочные мостики и разборные палубные ячеистые конструкции.

Логическим решением вопроса повышения эффективности погрузочно-разгрузочных работ являлся отказ от использования люковых закрытий вообще, т.е. создание БЛКВ.

Идея возможности устранения люковых закрытий трюмов на контейнеровозах была выдвинута в 1985 компанией Advance Ship Design (ASD). Новая концепция ASD предполагала открытую конструкцию трюмов, отсутствие люковых закрытий, комингсов и систем крепления палубных контейнеров.

Первым классическим БЛКВ стал «Bell Pioneer», построенный по заказу компании «Bell Lines» в августе 1990 года.

В последующие годы для разных судоходных компаний

Рис.1. Общее расположение БЛКВ: «Atlantic Lady» (a); «Norasia Kiel» (б); «Nedlloyd Asia» (в).

было построено более 70 БЛКВ различных по архитектурно-конструктивному типу (АКТ) и контейнеровместимости (рис.1). Диапазон контейнеровместимости реализованных проектов БЛКВ достаточно широк: от фидерных (300-1500 ТЕи) до магистральных (более 4000 ТЕи).

Таблица 1. Основные технико-зксплутационные характеристики БЛКВ

Название судна "Bell "Nedllovd "Atlantic "Norasia Type 168 "Rijnborg"

Pioneer" Asia" Lady" Kiel"

Год постройки 1990 1991 1992 1994 2001 2007

Число судов в серии 5 5 2 4 >45 1

Контейнеровмести- 300 3568 1472 2780 868 1700

мость, ТЕи

Дедвейт, т 3900 36400 16160 35380 11409 - ■

Длина, м

максимальная 114,5 266,0 173,62 242,0 - 176

между перпендик. 106,0 253,0 160,0 229,5 134.44 167

Ширина, м 16,92 32,24 28,8 32,24 22,5 23,7

Высота борта, м 12,52 23,35 16,8 23 11,3 14,25

Осадка, м 5,2 11,0 8,0 11,0 8,71 7,7

Скорость экспл., уз. 14,5 21,5 19,25 22,0 18,5 21

Мощность ГД, кВт 3280 30000 9830 27305 8400 2x7500

Экипаж, чел. 7(10) 28 15(19) 16 - 12

Следует отметить следующие преимущества БЛКВ, повышающие их эффективность:

• сокращение стояночного времени в портах под грузовыми операциями на 10-15% и увеличение рейсооборота судна;

• отсутствие затрат ручного труда берегового персонала и экипажа на крепление контейнеров, что обеспечивает реальное обеспечение техники безопасности при производстве грузовых работ;

• снижение количества палубной команды, что ведет к общему снижению численности экипажа;

• обеспечение сохранной и безопасной перевозки контейнеров;

• увеличение вместимости судна до 20%.

Многие проектные и судостроительные компании ведут инициативные проектные проработки по БЛКВ, чтобы иметь в своем портфеле предложений проекты и таких типов судов.

Таким образом БЛКВ могут являться одним из перспективных типов контейнеровоза для пополнения отечественного флота. Однако отечественный опыт проектирования таких судов отсутствует.

Для решения поставленной задачи исследования были использованы элементы теории проектирования судов и особенностей проектирования контейнеровозов, изложенные в научных работах Ашика В.В., Бронникова A.B., Царева Б.А., Пашина В.М., Гайковича А.И., Семенова Ю.Н., Захарова A.C., Снопкова В.И., Логачева С.И., Дорина B.C., Солдатова В.Е., Сорокина В.И., Картава А.И., Клименко К.И., Холоши В.И., Антоненко B.C., Винокура Л.Б., Титова И.А., Четыркина А.Н., Мытника H.A. и др.

За основу разработанной методики определения главных размерений БЛКВ была принята математическая модель проектирования, разработанная Гайковичем А.И. позволяющая использовать ее в оптимизационных процедурах на ранних стадиях проектирования. Она была переработана и адаптирована к особенностям проектирования БЛКВ.

Одной из особенностей предлагаемой методики определения главных размерений БЛКВ является включение в нее блока расчетов НДС от общего изгиба, кручения их совместного действия. Оценка совместного воздействия этих двух факторов возможна при использовании метода конечных элементов МКЭ. Однако, обладая преимуществом в точности расчета, МКЭ может быть применим только в качестве окончательного проверочного расчета прочности судна.

В качестве метода расчета НДС в процедуре начального проектирования БЛКВ был выбран ММЭ, разработанный Постновым В.А. и Таранухой H.A. ММЭ позволяет выявить основные особенности НДС при меньшей трудоемкости и его расчетные процедуры позволяют полностью их автоматизировать.

Во второй главе рассматриваются архитектурно-конструктивные особенности БЛКВ. Дано обоснование выбора АКТ расчетных вариантов БЛКВ. Рассматривается параметрическая расчетная модель конструкции корпуса БЛКВ.

Можно отметить следующие основные архитектурно-коструктивные особенности БЛКВ:

1. БЛКВ характеризуются отсутствием люковых закрытий, за исключением носовых трюмов, если там предусмотрена перевозка опасных грузов.

2. Корпуса БЛКВ оборудованы двойными бортами и двойным дном. Высота двойного дна у БЛКВ принимается минимально допустимой. В двойном дне днищевые стрингеры устанавливаются между каждыми рядами контейнеров. Двойные борта оборудуются подпалубными коридорами для прохода экипажа.

3. Контейнерные трюмы оборудуются вертикальными направляющими, позволяющими безнайтовно штабелировать контейнеры. В случаях перевозки контейнеров над двойными бортами ячеистые конструкции выше верхней палубы идут от борта, до борта.

4. Для обеспечения ярусности контейнеров более шести, а для прочных контейнеров более девяти, применяют стеллажные фиксаторы контейнеров.

5. Для предотвращения воздействия воды поступающей во время дождя или шторма, нижний ярус контейнеров опирается на тумбы, установленные на настиле второго дна.

6. У БЛКВ заметно стремление увеличения контейнеровместимости за счет расположения контейнеров над машинным отделением (МО). Минимальный размер жилой надстройки характеризуется низкой численностью экипажа.

В проведенном исследовании разрабатываемая модель начального проектирования БЛКВ ориентирована на суда контейнеровместимость 500-2500 TEU. В качестве расчетного принят следующий АКТ перспективного БЛКВ: одновинтовое гладкопалубное судно с бульбообраной носовой оконечностью и транцевой кормой; МО в корме; ходовая рубка и блок помещений экипажа в носовой части судна; грузовая часть судна с открытыми грузовыми трюмами расположена меж-

ду надстройкой и МО; над МО и районом ахтерпика располагаются дополнительные грузовые трюмы.

Для автоматизации проектировочных расчетов и расчетов по определению НДС корпусных конструкций ММЭ необходимо иметь типовую конструкцию корпуса контейнеровоза в районе центральных грузовых трюмов. Главным требованием к такой типовой конструкции является возможность ее параметризации.

Под параметризацией типовой расчетной конструкции корпуса будем понимать наделение конструкции свойством однозначно формироваться в зависимости от ряда переменных (параметров).

В качестве переменных (параметров) модели выступают: количество контейнеров по ширине п и количество ярусов контейнеров л величины зазоров между боковыми стенками контейнеров Ь:к и между торцом контейнеров и ячеистой конструкцией /.,; габаритные размеры ячеистой конструкции по длине судна /т; главные размерения судна и коэффициенты полнот.

На основании анализа конструкций корпусов современных контейнеровозов была разработана типовая расчетная конструкция корпуса БЛКВ (рис.2), которая формализирует следующие характеристики:

- конструктивный тип центральной грузовой зоны;

- габаритные размеры двойных бортов и двойного дна;

- систему набора и размеры шпаций;

- конструктивное оформление продольного сечения в пролете контейнера: в том числе расстановку флоров (их типы) и переборок; конструктивное оформление флоров (параметры вырезов и подкрепляющих ребер); конструктивное оформление днищевых стрингеров и их расстановку, в зависимости от четности рядов контейнеров и их количества по ширине трюма. Так же в типовой конструкции формализуются и другие конструктивные особенности корпуса БЛКВ (двойные борта, подпалубный коридор, скуловой район).

-Стрингер

( ) ( )

Рис. 2. Типовая конструкция корпуса БЛКВ с типовыми подконструкциями в районе среднего грузового трюма: а)продольное сечение; б) поперечное сечение

Параметрическая расчетная модель конструкции корпуса БЛКВ основана на формировании общей конструкции корпуса из отдельных типовых подконструк-ций (рис.2), количество и тип которых зависит от геометрических параметров перевозимого груза, что позволяет определять в первую очередь:

- количество, расположение и тип конструктивных элементов и их габаритные размеры;

- основные геометрические параметры конструктивных связей в соответствии с Правилами Российского Морского Регистра Судоходства (Правил MPC).

В третьей главе рассматриваются вопросы особенностей начального проектирования БЛКВ. Приведены аналитические зависимости и рекомендации для определения главных размерений судна в зависимости от геометрических характеристик пакета контейнерного груза. Приводится вид уравнения нагрузки в функции от главных размерений для БЛКВ.

Для разработки методики проектирования БЛКВ, которая бы позволяла получать их основные проектные элементы, необходимо рассмотреть особенности проектирования БЛКВ применительно к принятому в качестве расчетного АКТ.

Определение длины судна. Контейнерный груз на БЛКВ можно рассматривать как единый грузовой пакет, который характеризуется своими габаритами и полнотой. Поэтому определение начальных значений длины судна между перпендикулярами L и ширины В, логичнее производить исходя из габаритных размеров перевозимого груза.

Контейнерный груз на судах рассматриваемого АКТ располагается в двух зонах складирования: центральные грузовые трюмы - îf, и грузовые трюмы расположенные над машинным отделением - W2 (рис. 3).

Контейнерный пакет (рис. 4) первой грузовой зоны характеризуется длиной 1,р, шириной Ь,р и высотой hip., а также коэффициентом полноты груза о,р. Пакет контейнеров, расположенных над МО, характеризуется длиной шириной Ь"р , равной ширине центрального пакета, и объемами вычетов требуемых для размещения воздухо-дымоходов или других судовых устройств.

Рис. 3. Расчетный АКТ БЛКВ Рис. 4. Общая схема контейнерного пакета.

Объем перевозимого контейнерного груза можно определить по формуле

И7* =К-1теиЬТЕи1гтш , (1)

где К - заданная контейнеровместимость судна; 1ТЕи , Ьтси , ктси - габаритные размеры стандартного контейнера ТЕ11.

В тоже время, суммарный объем контейнеров расположенных в первой и второй грузовых зонах, можно рассчитать как

'п = М-ЛЛр-илк - . (2)

где 1т,Ьт - габариты дымовой трубы; {Ьгр-Ьто)- высота кормового штабеля; 1.р ,Ъгр ,1ир - определяются следующим образом

1,Р = ; Кр = ; л.-р = "»Лш • (3)

Длину между перпендикулярами I (рис.3) можно расписать как

г^+Д.+Л^+Л^+Л. . (4)

Длины форпика и ахтерпика: Ьф = а^Л; = а„Х .

Длина надстройки Ьн принимается постоянной.

В отличие от принятой практики определения габаритов машинного отделения в зависимости от значения мощности ГД, длину Ьма и высоту Кю МО БЛКВ предлагается определять в зависимости от длины между перпендикулярами:

=0.1271+0.85; ^„=0.06251.

Длина центральных трюмов £ определяется в зависимости от 1гр с учетом габаритных размеров блоков ячеистых конструкций 1ЯЧ: Ьг,р = кх1гр.

Длина штабеля 1'р, расположенного над МО, рассчитывается из условия расположения контейнеров между носовой переборкой МО и кормовым перпендикуляром: Ьмо + ¿„ = к21£.

Подставив (3), (4) в уравнение (2) и заменив коэффициенты зазоров кх и к2 на обратные а, и 02 , & также вырззив площадь дымохода через кт, получаем уравнение объема перевозимого контейнерного груза в виде \¥к =Ъгра^А1Ъ-аф-аа^-Ьи-0.%5)гярпкрЪ7ШкТЕи +

+ (а2[0.85 + (0.127+аа)ь]гкрЬТЕи-кт1ТЕфТЕи\пЯ!>кТЕи -0.0625/.) ' Длина судна, при заданных значениях пкр и пяр, определяется при совместном решении уравнений (1) и (5). Вследствие того, что в выражении (5) некоторые величины принимались некратными габаритам ТЕи, то на втором этапе производится корректировка значения Ь согласно распределению контейнерного груза.

Ширина БЛКВ однозначно определяется как

В = пкр{ЬТЕи +ЬЛ)+1ЪМ -Ъй +2В1Ь, (б)

где В1Ь - ширина двойного борта; Ьм - величина зазоров между стенками контейнеров и внутренним бортом.

Определение высоты надводного борта. Учет заливаемости судна.

Для БЛКВ следует отметить отсутствие прямого влияния геометрических параметров груза на величину высоты борта Н.

В общем случае значение высоты борта судна Н определяется как

Я = ^ + Г. (7)

Осадка судна Т, входящая в (7), определяется в процессе решения уравнения нагрузки. Поэтому, на значение высоты борта Н в большей степени будет влиять значение высоты надводного борта Р. Величина Г является независимой и может принимать свои значения в достаточно широком диапазоне. Поэтому, на начальных стадиях проектирования высоту надводного борта следует выделять

в оптимизируемые параметры ММП, с подбором ее значения по экстремуму целевой функции. При этом следует учитывать возможный диапазон изменения К

Минимально допустимое значение высоты надводного борта определяется требованием к непотопляемости судна и должно соответствовать значению минимального надводного борта (рис.5) согласно Правил о грузовой марке.

Верхнее значение ^тах искусственно ограничено - борт судна полностью закрывает контейнерный груз. Это ограничение удобнее накладывать наЯтх

^ ту. ~ Пяр^ТЕ1/

где Лоп- высота опорной тумбы на настиле второго дна; кф - габаритная высота промежуточных опорных фиксаторов.

^ячеистая направляющая

Д^1 опорная тумба

Рис. 5. Схема определения диапазона Г Рис. 6. Схема определения ИЗ УСЛОВИЯ

заливаемости трюмов.

На промежуточные значения .Р накладываются ограничения по непотопляемости, заливаемости, остойчивости, качке и прочности.

Вопросы заливаемости грузовых трюмов делятся на три составляющие: за-ливаемость от брызгообразованйя; заливаемость от сильного дождя; заливаемость от волн во время сильного шторма. С первыми двумя видами заливания борятся с конструктивными мерами.

Значение К напрямую влияет на третий вид заливания - заливаемость грузовых трюмов от наката волны во время шторма. В статической постановке (рис. 6) можно принять, что попадание забортной воды в трюм судна возможно в случае, когда гребень «короткой» волны, на которую судно, расположенное к ней лагом, не успевает отреагировать, будет находиться выше верхней палубы:

имке 2 /

(9)

где ку - коэффициент запаса надводного борта; /¡ь - высота «короткой» волны, за которую можно принять высоту волны 3 %-й обеспеченности в заданном районе эксплуатации, м; в- амплитуда бортовой качки судна, град.

В любом случае, окончательное определение значений размеров грузового пакета (т.е. длины и ширины судна) и высоты надводного борта происходит в процессе решения задачи оптимизации главных размерений, с учетом диапазона ее допустимых значений и ограничений, накладываемых на нее.

Определение осадки судна. Особенности уравнения нагрузки

Уравнение нагрузки для БЛКВ будем рассматривать в виде уравнения масс D = Dnop+DW + P3t. (10)

Уравнение масс в ММП БЛКВ с целью определения значения осадки Т, целесообразно решать в функции главных размерений, решение которого производится итерационным способом по специальному алгоритму. Так как при каждой итерации задается значение Г, то становится возможным выделение ряда составляющих нагрузки в отдельную группу и определение их значений на основе непосредственного расчета в самом процессе решения уравнения. Поэтому главная особенность уравнения масс для БЛКВ заключается в представлении части составляющих Массы металлического корпуса и его оборудования, мощности ГД и соответственно его массы, массы запасов топлива и масла в виде функционала от осадки судна на основе расчетного моделирования.

Под расчетным моделированием при определении массы корпуса судна будем понимать совокупность структурного и расчетного проектирования корпусных конструкций для определения значения составляющей нагрузки Pt методом ее детализации на отдельные элементарные составляющие

P<=i»jPj> (П)

м

где у- номер конструктивного элемента; Pj — массау'-го конструктивного элемента; rij - количество однотипных конструктивных элементов.

Масса элементарной составляющей Pj определяется на основе значений габаритных и характеристических размеров конструктивной связи. Характеристический размер определяется на основе расчетного проектирования в соответствии с требованиями нормативных документов (Правила MPC и нормы прочности). Габаритные размеры конструктивных элементов й количество однотипных элементов определяются в процессе структурного проектирования на основе параметрической модели корпуса судна или отдельной корпусной конструкции.

С учетом сказанного, уравнение (10) можно записать как

■j8LBT-P(8,L,B,T,H,v,r...)-Pp„-P„=0 ; (12)

где Р - сумма масс, определяемая в процессе расчетного моделирования.

При определении D„op в уравнении нагрузки для БЛКВ, была использована методика формирования уравнения масс для УСС (Ашик В.В., Гайкович А.И, Захаров A.C.). Данная методика была откорректирована в части задания значений измерителей, перевода кубических модулей по статьям оборудования корпуса под степень 2/3, а также определения массы энергетической установки (ЭУ) (Мытник H.A.).

В уравнении (12) методом расчетного моделирования рассчитываются следующие составляющие статей «металлический корпус» и «оборудование корпуса»: Рз5- масса продольных связей в составе эквивалентного бруса; Рт - масса поперечных переборок; Р„ест- масса местных конструкций; Ротр — масса оборудования трюмов (ячеистые конструкции и опорные тумбы).

Составляющие Р^ и Рикт рассматриваются как суммарная масса и рассчитываются с помощью диаграммы Байлса

(13)

Значение погонной массы рЕ вычисляется на основании массы расчетной секции Рсекч имеющей габариты 1секц (пролет одного контейнера ТЕи и ячеистой конструкции). Масса Ращ определяется в процессе расчетного моделирования согласно (11) на основе типовой параметрической расчетной конструкции.

Массы поперечных переборок Рпп рассчитываются на основе значений погонной массы и суммарной площади переборок.-

Суммарная масса ячеистых конструкций Ряч определяется через единичный вес данных конструкций рт, приходящийся на один контейнер: Ряч = рюК.

Решение уравнения (12) относительно осадки Г позволяет определить искомую высоту борта Н = Р + Т.

В четвертой главе приведены основные зависимости ММЭ применительно к расчетам прочности БЛКВ на начальных стадиях проектирования. Рассматриваются принципы и методика автоматизации расчетов прочности корпуса контейнеровоза по ММЭ.

В предложенной в исследовании математической модели определения главных размерений БЛКВ при решении уравнения нагрузки используется расчетное моделирование. Это позволяет провести достаточно точное определение составляющих масс. Однако, такой подход требует проверки НДС корпуса судна уже на ранних стадиях, что усложняет задачу.

В ММЭ в качестве расчетной модели реального судового корпуса принимается произвольно нагруженная непризматическая тонкостенная складчатая оболочка, которая разбивается по длине поперечными сечениями на отдельные пространственные модуль-элементы (МЭ) (рис. 7).

Если расчетные процедуры в ММЭ, стандартизированы и автоматизированы, то процедуры, связанные с вводом-выводом и преобразованием данных для полной автоматизации расчетов, потребовали разработки новых методик и специальных алгоритмов. В первую очередь это касалось общих процедур для конечно-элементных методов: определение геометрии МЭ; дискретизации корпуса судна на МЭ; формирование матрицы индексов (МИ); формирование топологии и назначение конструктивных размеров для отдельных МЭ.

Принципы автоматизации разбиения корпуса судна на МЭ. Автоматизация разбиения корпуса БЛКВ на МЭ строится на основе параметрической расчетной конструкции корпуса. Так, у БЖВ расчетного АКТ четко выделяются три функциональных района (рис. 7): район ходовой рубки и блока помещений экипажа (блок надстроек); район грузовых отсеков центральной грузовой зоны; район МО.

Носовая и кормовая оконечность из процесса дискретизации исключаются. Корпусные секции судна в районах блока надстроек и МО включаются в общую схему расчета с целью учета затухания депланационных перемещений и разбиваются на 3-4 непризматических МЭ.

Грузовой район формируется из отдельных секций, кратных длине одного контейнера и имеющих типовое конструктивное оформление. Одна типовая секция моделируется восемью МЭ.

Таким образом, общее количество МЭ пМ1 , на которое разбивается корпус контейнеровоза можно определить по формуле

'^^"рт+'С + 'С-З , (14) где пнш и п'п - соответственно, количество МЭ, моделирующих районы расположения блока надстроек и МО.

На основе данных о количестве МЭ, габаритных характеристиках функциональных районов судна и схемы дискретизации типовой секции автоматически формируется массив распределения типов МЭ по длине судна и рассчитывается массив абсцисс их сечений.

Автоматизированное формирование общей матрицы индексов. Как можно заметить для расчетного АКТ БЛКВ выделено девять типовых МЭ (см. рис. 7в). Деление на типы основано на конструктивных особенностях отдельного МЭ и наборе закреплений по обобщенным перемещениям для него.

Исходя из принятых условий закреплений, за каждым типовым МЭ закрепляется индивидуальный вектор индексов обобщенных перемещений. Это позволило автоматизировать формирование общей матрицы индексов на основе данных о количестве МЭ и их типе. В процессе циклического перебора МЭ в зависимости от их типа формируется общая матрица индексов всей системы. При этом, для исключения вырождения системы уравнений, вводятся граничные условия с целью устранения перемещений корпуса как жесткого целого. В этом случае для МЭ в районе закрепления стандартный набор векторов-индексов заменяется граничным набором векторов-индексов.

Универсальный МЭ. Формирование топологии, определение геометрии и назначение конструктивных размеров производится на основе использования универсального МЭ.

Рис. 7. Схема дискретизации корпуса контейнеровоза на типовые МЭ: а) исходная конструкция; 6) разбивка корпуса на конструктивные зональные блоки; в) разбивка блоков на типовые МЭ

- 1 I1' Н

—1 h А

н -н

—1

—

- п

1

III

—

_ [

- 1)

1

ч

Рис. Я. Универсальный МЭ

Универсальный МЭ с сечением, представляющим собой «решетку» (рис. 8), очень эффективен при моделировании корпусов БЛКВ. Число ячеек решетки по ширине и высоте фиксировано характерным сочетанием максимальных значений пяр и п для рассматриваемого АКТ БЛКВ.

Центральные ячейки сетки МЭ позволяют моделировать корпусные конструкции в районе расположения контейнеров. Сечение модифицируется по ширине и по высоте в зависимости от

значений пхр и пкр. Лишние стержни ячеек сетки удаляются из модели за счет обнуления их толщин и моментов инерции.

Боковые ячейки моделируют конструкцию двойных бортов. Для того, чтобы уровень верхней палубы не был жестко связан с уровнем рамных балок блока ячеистых конструкций боковые ячейки сетки имеют дополнительное разбиение.

Автоматизация формиро-

Расчет геометрических и

конструктивных характеристик сечения МЭ

Выбор абсциссы сечения рассматриваемого МЭ

X

Считывание исходных данных характерных для данного сечения

Расчет геометрии сечения

Формирование топологии на | основе типовой конструкции I

Задание конструктивных размеров

Результаты расчетов

вания общей матрицы жесткости. Расчет коэффициентов общей матрицы жесткости (МЖ) корпуса БЛКВ основывается на расчете МЖ отдельных МЭ и общей матрицы индексов. Основную сложность для автоматизации расчетов коэффициентов МЖ МЭ представляют процедуры расчета геометрических характеристик сечений МЭ.

Использование универсального МЭ и типовой конструкции корпуса БЛКВ позволило достаточно эффективно решить проблему автоматизации определения геометрических характеристик сечений МЭ (рис. 9). Разработанные подходы и алгоритмы позволили автоматизировать расчеты НДС по ММЭ, что позволяет использовать ММЭ в задачах начального проектирования судов различных типов.

В пятой главе рассматривается ММП БЛКВ на начальных стадиях проектирования. Приводятся результаты тестовых и практических расчетов. Дается анализ работоспособности разработанных методик и моделей.

За основу предлагаемой ММП БЛКВ были взяты работы Гайковича А.И., посвященные вопросам оптимизации элементов и характеристик контейнеровозов и проектирования сложных технических систем.

Рис. 9. Блок-схема определения геометрических и конструктивных характеристик сечения МЭ

Основными исходными данными в ММП БЛКВ являются: К - контейне-ровместимость; тср - средняя масса TEU; v3(r - эксплутационная скорость; R -дальность плавания; А„ - автономность; п, - численность экипажа.

В качестве основных Офаничений ММП на начальных стадиях проектирования БЛКВ могут быть приняты следующие:

I. Ограничения главных размерений, определяемые навигационными требованиями и условиями постройки: 5<5тм , 7!<Гтах.

II. Ограничения из опыта проектирования: /train <lb <lt¡mx, bTmil¡ <bT <bTrmx.

III. Ограничения, связанные с кратностью размерам контейнера: длина Lmp и циузина Втр грузовых трюмов контейнеровоза с учетом зазоров и габаритов ячеистых конструкций должны быть кратны размерам контейнера TEU.

IV. Ограничения, накладываемые на значение высоты надводного борта:

F <F<F

min — max '

V. Ограничения, принятые в расчетах контейнеровместимости:

- ордината яруса контейнеров с учетом всех зазоров и промежутков в заданном сечении должна быть меньше ординаты шпангоута на соответствующей ватерлинии на конструктивно заданную величину;

- использование ячеистых конструкций требует, чтобы количество контейнеров по ширине судна в каждом ярусе отличалось друг от друга на четное число.

VI. Ограничение по заливаемости: должно выполняться условие попадания в трюм минимального количества забортной воды во время шторма.

VII. Ограничение по обеспечению требуемой грузовместимости: контейне-ровместимость должна быть не менее заданной: Кр > К.

VIII. Ограничения по статической и динамической остойчивости.

IX. Ограничения по качке: период собственных колебаний судна на нерегулярном волнении х должен быть больше минимально допустимого.

X. Ограничения по прочности: нормальные а, и касательные x¡ напряжения в связях корпуса должны быть не более допускаемых.

XI. Ограничение по жесткости корпуса: при кручении и при изгибе корпуса БЛКВ не должно происходить заклинивания и повреждения контейнеров от ячеистых направляющих.

Кроме указанных ограничений, в математическую модель проектирования могут вводиться и другие (дополнительные) ограничения, в том числе АКТ БЛКВ, тип ЭУ и т.п.

Последовательность решения задачи определения главных размерений БЛК представлена в виде блок-схемы на рис. 10.

Длина и ширина БЛКВ определяется исходя из решения уравнения вместимости грузовых трюмов судна с учетом принятых АКТ, типа энергетической установки и конструкции корпуса. По результатам вычислений производится проверка ограничений 1-2.

По результатам определения Т в блоке «Решение уравнения нагрузки» производится проверка контейнеровместимости (ограничение VII).

Задание на проектирование

Ф

Определение характеристик обшего расположения

Формирование грузовой части БЛКВ по значениям

Определение значений длины и ширины ¿.5

Расстановка поперечных переборок

Вывод результатов

0-

1

Ограничения 1-Н

Решение уравнения

нагрузки. Определение Г и И

Ограничение VII

Ограничения X - XI

Т

Алгоритм решения

Расчеты остойчивости и качки

Расчет положения центра тяжести БЛКВ

Определение параметров остойчивости БЛКВ

Балластировка БЛКВ

нету"* - Ограничения VIII

Расчет качки

Ограничение

Расчет прочности корпуса БЛКВ ММЭ

Рис. 10. Функциональная блок-схема определения главных размерений БЛКВ

Осадка судна Т

Расчет высоты надводного борта Р на основе ограничения VII

<

4

Ограничение IV

X

Генерация теоретического чертежа

Определение контейнеровместимости

Расстановка контейнеров в трюме: ограничение V

Вывод результатов

1

Расчет характеристик типовой конструкции корпуса БЛКВ

Определение топологии

сечения корпуса и количества корпусных конструкций

Расчет геометрических параметров конструктивных связей по Правилам МРС

< Проверка обшей и местной прочно!

и\ке 1СТИ/~

Определение погонного

массы центральной расчетной секции корпуса

Алгоритм решения уравнения нагрузки в функции главных размерений

3_

Блок расчета ходкости

Расчет сопротивления движению

Расчет пропульсивных качеств и мощности ЭУ

Расчет нагрузки

Определение моделируемых масс разделов нагрузки «корпус металлический» и «оборудование корпуса»

Определение масс зависящих от мощности ЭУ

Определение остальных составляющих нагрузки

Рис. 11. Функциональная блок-схема решения уравнения нагрузки

На основе данных, полученных на предыдущем этапе, рассчитываются параметры статической и динамической остойчивости. Аппликата ЦТ судна определяется на основе данных распределения контейнеров и данных по статьям нагрузки корпуса. Метацентрический радиус и аппликата центра величины опре-

деляются на основе расчета гидростатических характеристик теоретического чертежа.

На конечном этапе проводятся расчеты НДС корпуса БЛКВ и проверка ограничений по прочности и жесткости корпуса. При невыполнении принятых ограничений производится корректировка проектных элементов.

Алгоритм решения уравнения нагрузки в функции главных размерений для БЛКВ приведен на рис. 11. На первом этапе вычисляются оптимальные характеристики формы корпуса и рассчитывается F. На втором этапе с помощью аффинных перестроений генерируется расчетный теоретический чертеж. Определение мощности ЭУ производится прямым расчетом полного сопротивления корпуса и пропульсивного коэффициента. Полный коэффициент сопротивления определялся в соответствии с методикой МКОБ для серии быстроходных судов. На основе расчета мощности ЭУ определялись масса статьи «Энерго-пропульсивная установка» и масса запасов топлива и смазочных материалов. В результате выполнения блока «Расчет уравнения нагрузки» получаем основные проектные элементы, такие как осадка и высота борта БЛКВ, мощность ЭУ, теоретический чертеж, размеры корпусных конструкций на основе расчетного моделирования, массы отдельных составляющих водоизмещения БЛКВ.

Разработанная методика и соответствующая ей математическая модель определения главных размерений БЛКВ позволяет реализовывать ММП БЛКВ в оптимизационном проектировании.

В этом случае задача проектирования БЛКВ формулируется как экстремальная задача математического программирования: для выбранного АКТ БЛКВ и вектора параметров задания на проектирование С(с/,...,с^ , определить такой вектор искомых характеристик судна (вектор оптимизируемых переменных) X(xi.....xj, при которых функция критерия эффективности Z достигает своего экстремального значения

Z = extr{Z(X,C)}, (15)

при этом должны выполняться ограничительные и функциональные требований к проектируемому судну.

В ММП БЛК основными оптимизируемыми параметрами (характеристиками) судна являются: L - длина; В - ширина; Н - высота борта; пкр -число контейнеров по ширине трюма; пя - число ярусов контейнеров в грузовом штабеле, К -контейнеровместимость; v3„ - эксплутационная скорость. В зависимости от типа решаемой задачи в качестве оптимизируемых параметров могут быть приняты и другие характеристики судна.

В качестве критерия эффективности в ММП может быть использован любой экономический показатель (прибыль, рентабельность, срок окупаемости и т. п.).

В качестве алгоритма оптимизации в ММП БЛКВ предлагается использовать соответствующий алгоритм случайного поиска, реализованный в задачах проектирования классических контейнеровозов (Гайкович А.И.).

Для реализации методики определения главных размерений БЛКВ с целью ее использования в ММП БЛКВ был разработан соответствующий программный комплекс и проведены тестовые расчеты. Программа написана на языке Pascal в среде визуального объектно-ориентированного программирования Delphi. Для

Таблица 2. Сопоставление результатов расчетов

Характеристика «Atlantic Lady» Модель

Контейнеровместамость, ТЕ1! 1472 1470

Скорость хода, уз 19.25 19

Длина между перпендикуляров, м 160 157.35

Ширина, м 28.8 28.55

Осадка, м 8 7,91

Высота борта, м 16,8 15,94

Коэффициент общей полноты 0.63 0.645

Водоизмещение, т 23804 23492

Мощность ЭУ, кВт 9830 9095

распределение нагрузки

X

чт

тг

f jj.JJJ \ 1

проверки адекватности расчетной модели был выбран БЛКВ «Atlantic Lady». Результаты сопоставления приведены в таблице 2.

Полученные главные размерения в расчете по разработанной математической модели определения главных размерений БЛКВ согласуются с характеристиками контейнеровоза-аналога. С целью реализации алгоритмов автоматизации расчетов НДС корпуса БЛКВ ММЭ был разработан комплекс программ и проведены тестовые расчеты.

Для этого рассматривался вариант постановки корпуса контейнеровоза на вершину синусоидальной двумерной волны. Принятая схема расчета позволяла в

качестве сопоставительной методики рассматривать корпус БЛКВ как нагруженную вертикальной нагрузкой в характерных сечениях балку, жестко защемленную в районе миделевого сечения, где изгибающий момент принимал свое максимальное значение. Это соответствует следующей расчетной схеме - консольная балка, нагруженная сосредоточенной силой (рис. 12), для которой известно теоретическое решение. То, что значения прогибов в сопоставительной справочной методике, оказались несколько большими, является вполне естественным: расчетная модель ММЭ в силу заложенных ограничений

Tf

ТГ

тт

тт

IT

11 "сечейил МЭ и районы приложения нагрузки

распределение нагрузки —»1

Расчетная схема балки и ее поперечное сечение для тестовых

расчетов по справочным зависимостям и по численной методике ММЭ

Сечение А-А

----- -♦—теоретический по-справочкой методике по численной методике ММЭ

-----

N N

"Ч

------- -------- -------- ------- —

-Ч

Упругая линия балки по теоретической справочной методике и по численной методике ММЭ

Рис. 12. Результаты тестовых расчетов НДС

является несколько более жесткой, чем реальная балка.

Для демонстрации автоматизированной схемы формирования расчетной модели ММЭ были проведены расчеты реального корпуса БЛКВ на туже самую нагрузку. При этом учитывалось изменение реального сечения корпуса по длине и наличие в расчетной схеме таких дополнительных жесткостей, как ячеистые конструкции и район носовой надстройки.

Полученные при расчете ММЭ результаты позволяют наглядно представить НДС корпуса в целом или любого его участка. Для примера на рис.13 приведен фрагмент деформации корпуса в пределах одного отсека (район сечений МЭ №32-37).

Из рисунка видно, что характер деформаций соответствует общей физике деформации корпуса при изгибе. Следует отметить, что внесенные в расчетную модель дополнительные перемещения, соответствующие завалу бортов, позволяют наряду с оценкой деформаций корпуса как жесткого целого отлеживать деформации и внутри грузовых отсеков.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проведенного диссертационного исследования получены следующие результаты:

1. Выявлены основные архитектурно-конструктивные особенности БЛКВ. Дано обоснование рациональной схемы общего расположения и архитектурно-конструктивной схемы перспективного БЛКВ для отечественного контейнерного флота.

2. Разработана параметрическая расчетная модель конструкции корпуса БЛКВ основанная на формировании общей конструкции корпуса из отдельных типовых подконструкций, количество и тип которых зависит от параметров перевозимого груза.

3. На основе статистического анализа проектных характеристик современных судов имеющих ограничения размеров МО по условиям грузообработки, получены стабильные зависимости определения габаритов МО. Предложена математическая модель определения длины БЛКВ на основе решения уравнения вместимости судна.

4. Предложены зависимости для определения .Г, которые играют роль ограничений в ММП БЛКВ по условиям заливаемости.

5. Предложен вид уравнения нагрузки в функции от главных размерений для БЛКВ. Основной особенностью уравнения является использование расчетного моделирования при определении отдельных статей нагрузки.

6. Разработана методика и соответствующая ей математическая модель определения главных размерений БЛКВ на начальных стадиях проектирования. В разработанной математической модели реализован принцип определения размерений от параметров груза и использования процедур расчетного моделирования.

Вил с боку (район сечений №32-37)

|

-1.9 -2.9м\1

-и 1м.и Т.1 //«II

и.

•2.9 мм

^ 0.68мм

-ь4-----■

сечение Х-54

37 36 35 34

Рис. 13. Деформации корпуса в районе сечений МЭ 32-33

Разработанная методика позволяет использовать процедуры проверки общей прочности на начальных стадиях проектирования.

7. Разработана методика автоматизации расчетов НДС ММЭ, основанная на использовании универсального МЭ и типовой конструкции корпуса БЛКВ, с целью ее использования в ММП БЛКВ

8. Разработаны программные продукты, реализующие разработанные методики. Программы написаны на языке Pascal в среде объектно-ориентированного программирования Delphi. Принцип реализации - процедурно-модульный, что позволяет эффективно их дополнять и модифицировать.

Разработанная математическая модель определения главных размерений БЛКВ предназначена для использования в исследовательском оптимизационном проектировании контейнеровозов данного типа.

Основные положения проведенного исследования нашли отражение в следующих публикациях

Публикация в издании перечня ВАК

1. Морские безлюковые контейнеровозы: тенденции развития и особенности проектирования // Научный инф. сборник «Транспорт: наука, техника, управление» ВИНИТИ РАН 2008, №2, С. 12-20. (соавтор Тарануха H.A.).

Статьи в сборниках научных трудов:

2. Анализ концепции безлюкового контейнеровоза // Вестник КнАГТУ. Выпуск 1. Транспорт. Сборник 2. Сборник науч. трудов - Комсомольск-на-Амуре: КнАГТУ, 1995, С. 17-22.

3. Безлюковые контейнеровозы // Материалы 12 Дальневосточной НТК «Учет особенностей Дальневосточного бассейна при проектировании и модернизации судов» - Владивосток: ДВГТУ, 1995, С. 26-28.

4. Проблемы прочности в исследовательском проектировании безлюковых контейнеровозов // Труды международной конференции «Проблемы прочности и эксплуатационной надежности судов» - Владивосток: ДВГТУ, 1996, С. 221-224.

5. Особенности математической модели проектирования безлюковых контейнеровозов // Технические науки. Материалы 26-й науч.-техн. конф. КнАГТУ (Комсомольск-на-Амуре, 4-26 апреля 1996 г.) Часть 1. - Комсомольск-на-Амуре: КнАГТУ, 1997, С. 91-97.

6. Методика определения главных размерений безлюковых контейнеровозов // Материалы международной конференции SOPP-98 «Кораблестроение и океано-техника. Проблемы и перспективы», - Владивосток: ДВГТУ, 1998, С. 35-38.

7. Рациональные численные модели анализа прочности и мореходности судна И Материалы междунар. конф. МОРИНТЕХ-99. - Санкт-Петербург, 1999. (соавторы Журбин О.В., Каменских И.В., Тарануха H.A., Чижиумов С.Д.)

8. Применение метода модуль-элементов на начальных стадиях проектирования безлюкового контейнеровоза // Труды международной конференции «Проблемы прочности и эксплуатационной надежности судов» - Владивосток: ДВГТУ, 1999, С. 306-313.

9. Technique of designing of hatchless containership // The Fourteenth Asian Technical Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures. 18-21 September 2000. Far Eastern State Technical University, RUSSIA, p.98-104.

10. Определение длины безлюкового контейнеровоза от габаритов перевозимого груза // Вестник КнАГТУ. Выпуск 2. «Прогрессивные технологии в машиностроении». Сборник 1. Часть 3. Сборник науч. трудов - Комсомольск-на-Амуре: КнАГТУ, 2000, С. 155-160.

11. Разработка новых средств повышения эффективности и надёжности судов на основе численного моделирования их гидродинамики и прочности // Материалы отчётной конф.-выставки подпрограммы 205 «Транспорт» науч.-тех. прог. Минобразования РФ «Научные исследования BUI по приоритетным направлениям науки и техники». - М.: МАИ, 2001, С. 240 - 242. (соавторы Тарануха H.A., Чижиумов С.Д., Журбин О.В.)

12. Автоматизация расчетов прочности методом модуль-элементов // Материалы международной научной конференции «Нелинейная динамика и прикладная синергетика». 4.2: - Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2003, С.36-40. (соавтор Тарануха H.A.)

13. Типовая расчетная конструкция корпуса безлюковых контейнеровозов Р Вестник ГОУВПО «КнАГТУ». Вып. 4. Сб. 2. «Наука на службе технического прогресса»: В 2 ч. Ч. 2. Сб. науч. тр. - Комсомольск-на-Амург: ГОУРПО «КнАГТУ», 2004, С. 18-22.

14. Особенности определения высоты надводного борта безлюкозых контейнеровозов // Вестник ГОУВПО «КнАГТУ». Вып. 5. В 3 ч. Ч. 1: Сб. науч. тр. -Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2005, С. 119-121.

15. Учет заливаемости безлюковых контейнеровозов на начальных стадиях проектирования // Вестник ГОУВПО «КнАГТУ». Вып. 5: В 3 ч. Ч. 1: Сб. науч. тр. - Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2005, С. 122-126.

16. Автоматизация расчетов общей прочности судов методом модуль-элементов II Материалы XXII Международной конференции «Математическое моделирование в механике деформированных тел и конструкций. Метод граничных и конечных элементов»- «BEM&FEM-2007». - Санкт-Петербург, 2007. (соавторы Тарануха H.A., Чижиумов С.Д., Гринкруг JI.C.)

17. Расчет нагрузки в математических моделях проектирования универсальных сухогрузных судов и контейнеровозов // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии и материалы. Инновации и инвестиции в промышленности Дальнего Востока»: в 3 ч. 4. 2 :- Комсомльск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2007, С. 106-113. (соавтор Мытник H.A.)

Свидетельства о регистрации программ для ЭВМ:

18. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ «Волновые нагрузки на корпус судна» № 200761233 Гот 04.06.2007 г.

19. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ «Module Element Method For Hatchless Containership» № 2007612332 от 04.06.2007 г. (соавтор Тарануха H.A.)

Бурменский Андрей Дмитриевич

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛАВНЫХ РАЗМЕРЕНИЙ БЕЗЛЮКОВЫХ КОНТЕЙНЕРОВОЗОВ НА НАЧАЛЬНЫХ СТАДИЯХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Автореферат

Подписано в печать 07.05.2009 Формат 60x84/16. Бумага писчая. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,4. Уч.-изд. л.1,35. Тираж 100. Заказ 22418.

Полиграфическая лаборатория ГОУВПО «КнАГТУ» 681013, Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ СИМВОЛОВ И СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Этапы и тенденции развития контейнеровозов.

1.2. Развитие безлюковых контейнеровозов и анализ их эффективности.

1.3. Обзор'методов проектирования контейнеровозов.

1.4. Обзор методов расчета общей прочности судна.

1.5. Постановка задачи исследования.

ГЛАВА 2. ВЫБОР РАСЧЕТНОЙ МОДЕЛИ ТИПОВОЙ

КОНСТРУКЦИИ КОРПУСА БЕЗЛЮКОВОГО

КОНТЕЙНЕРОВОЗА.

2.1. Архитектурно-конструктивные особенности безлюковых контейнеровозов.

2.2. Выбор расчетного варианта архитектурно-конструктивного типа безлюкового контейнеровоза.

2.3. Типовая расчетная модель конструкции корпуса безлюкового контейнеровоза.

2.4. Выводы по главе.

ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БЕЗ ЛЮКОВЫХ

КОНТЕЙНЕРОВОЗОВ.

3.1. Определение длины судна.

3.2. Определение ширины судна.

3.3. Особенности определения высоты надводного борта. Учет заливаемости судна.

3.4. Определение коэффициентов формы корпуса.

3.5. Определение мощности энергетической установки.

3.6. Определение осадки судна. Уравнение нагрузки.

3.6.1. Особенности решения уравнения нагрузки.

3.6.2. Определение водоизмещения порожнем.

3.6.3. Определение дедвейта.

3.6.4. Определение независимых моделируемых масс.

3.6.5. Уравнение нагрузки в функции главных размерении

3.7. Выводы по главе . •.

ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА МОДУЛЬ-ЭЛЕМЕНТОВ НА

НАЧАЛЬНЫХ СТАДИЯХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БЕЗЛЮКОВОГО КОНТЕЙНЕРОВОЗА.

4.1. Критерии жесткости при проверке прочности.

4.2. Метод модуль-элементов в применении к расчетам прочности безлюковых контейнеровозов на начальных, стадиях проектирования.

4.2.1. Основные зависимости метода модуль-элементов

4.2.21 Типовой модуль-элемент безлюкового контейнеровоза

4.2.3. Выбор координатных функций.

4.2.4. Матрица жесткости призматического модуль-элемента

4.2.5. Матрица жесткости непризматического модуль-элемента 132"

4.2.6. Матрица жесткости плоскостного модуль-элемента

4.2.7. Матрица жесткости рамного модуль-элемента.

4.3. Методика автоматизации расчетов НДС корпуса судна методом модуль-элементов.

4.3.1. Принципы автоматизации разбиения корпуса судна на модуль-элементы* и формирования матрицы индексов

4.3.2. Автоматизация формирование общей матрицы жесткости.

4.3.3. Автоматизация формирование вектора обобщенных сил

4.4. Выводы по главе.

ГЛАВА 5. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ И МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ БЕЗЛЮКОВЫХ

КОНТЕЙНЕРОВОЗОВ НА НАЧАЛЬНЫХ СТАДИЯХ

5.1. Математическая модель проектирования.

5.1.1. Исходные принципы разработки математической модели начального проектирования БЛКВ.

5.1.2. Исходные данные и основные ограничения ММП БЛКВ

5.1.3. Методика'определения.основных проектных элементов БЛКВ в первых приближениях.

5.2. Принципы оптимизационного проектирования на основе разработанной методики начального проектирования БЛКВ

5.3. Реализация математической модели начального проектирования БЛКВ и обработка результатов исследования на тестовых примерах.

5.3.1. Программная реализация расчетной модели начального проектирования БЛКВ.180*

5.3.2. Тестовый расчет по модели начального проектирования БЛКВ и анализ результатов.

5.3.3. Программная реализация методики автоматизации расчета НДС корпуса судна ММЭ.

5.3.4. Тестовый расчет НДС по ММЭ и анализ результатов . . 191 5.4. Выводы по главе.

Актуальность темы. «Все меньшего и меньшего, чем когда либо прежде, судовладельцы ждут от судов: они ожидают корабли обслуживаемые меньшим количеством команды, с меньшей стоимостью и меньшими эксплутационными расходами» - так начал свое выступление на 12-й международной конференции по морской энергетике ее председательствующий Дэвид Моттран. И в тоже время он отметил, что главным критерием-выбора проектов, была и остается надежность, в широком понимании этого слова [125].

Единственный путь удовлетворения потребностей судовладельцев - это улучшать существующие проекты и создавать новые. Одним из таких типов судов, является безлюковый тип контейнеровоза. По своим эксплутационно-экономическим показателям безлюковые контейнеровозы (БЛКВ) более экономичны по сравнению с традиционными контейнеровозами и введение их в состав отечественного флота, повысило бы его эффективность. Но если за рубежом интенсивно проводятся исследования в этой области и в последние годы сдано в эксплуатацию более семидесяти БЛКВ, то в нашей стране ощущается пробел в научных и конструкторских исследованиях по этой тематике.

Процесс проектирования судов является многоэтапным и отличается своей сложностью. Однако в ' настоящее время на помощь проектантам приходят современные компьютерные системы автоматизированного проектирования (САПР), которые позволяют разрабатывать качественно и в сжатые сроки проекты новых судов. Основой для разработки технических проектов служат результаты, получаемые на ранних стадиях проектирования с использованием исследовательских САПР, которые предназначены для обеспечения многовариантного исследования проектной концепции судна с последующим выбором контрактного варианта в виде технического задания или предложения. Использование исследовательских систем позволяет получать оптимальные характеристики вариантов судов. Но следует отметить, что данные системы являются «фирменными» инструментами и не предназначены для тиражирования.

Для того, чтобы отечественные проектные организации могли эффективно конкурировать с зарубежными, необходима разработка отечественных исследовательских САПР для различных типов судов и, в первую очередь, перспективных концепций. Особенно это актуально для БЛКВ, отечественный опыт проектирования которых отсутствует. Это требует, в первую очередь, разработки методики начального проектирования и соответствующей ей математической модели проектирования БЛКВ, предназначенной для использования в исследовательских САПР судов данного типа. В силу сказанного, разработка и внедрение методики определения главных размерений БЛКВ на начальных стадиях проектирования является актуальной научной и народохозяйственной задачей.

Цель работы - повышение качества проектных разработок судов новых типов на уровне технического предложения с использованием анализа их конструкций и более совершенных методик проектирования на примере проектирования БЛКВ, имеющих специфику конструкции корпуса и проблемы обеспечения его прочности и жесткости.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

- выполнен анализ архитектурно-конструктивных особенностей БЛКВ и дано обоснование рациональной схемы общего расположения и архитектурно-конструктивной схемы рассматриваемого типа контейнеровоза;

- разработана типовая расчетная модель конструкции корпуса БЛКВ для применения в математической модели проектирования (ММП) БЛКВ; проведен статистический анализ проектных характеристик современных контейнеровозов и универсальных сухогрузных судов (УСС) с целью использования результатов в ММП БЛКВ;

- проработаны вопросы проектирования БЛКВ, связанные с их конструктивными особенностями;

- разработана методика и математическая модель определения главных размерений при проектировании БЛКВ;

- разработаны^ методика и алгоритмы автоматизации проверочных расчетов прочности методом модуль элементов (ММЭ) с целью их применения на начальных этапах проектирования; создано программное обеспечения для ЭВМ, реализующее разработанные модели и методики проектирования; проведены тестовые расчеты, и проверка работоспособности разработанных методик и*моделей.

Объектом исследования являются БЛКВ.

Методы исследований. Решение задач проектирования БЛКВ основывается на классических методах проектирования, теории и конструкции корпуса корабля. Определение напряженно-деформированного состояния (НДС) корпуса судна на начальных стадиях проектирования, производилось, с применением метода модуль-элементов (ММЭ).

На защиту выносятся:

- типовая параметрическая расчетная модель конструкции корпуса БЛКВ;

- численная модель расчета весовой нагрузки БЛКВ на основе типовой параметрической расчетной модели конструкции корпуса;

- математическая модель и методика определения главных размерений БЛКВ, основанная на принципе проектирования судна от параметров грузового штабеля;

- модель стандартизированного модуль-элемента (МЭ) для расчетов общей прочности БЛКВ по ММЭ;

- методика и соответствующая ей численная модель автоматизации расчетов общей прочности по ММЭ;

- результаты численных исследований по предлагаемым методикам;

- алгоритмы и компьютерные программы автоматизации начального проектирования БЛКВ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 научных рабрт (7 в соавторстве), в том числе 17 статей. Зарегистрировано 2 программы для ЭВМ.

Автор благодарит доцента Мытника Н. А. и доцента Чижиумова С. Д., сотрудников кафедры кораблестроения КнАГТУ, кафедр конструкции и проектирования судов ДВГТУ за ценные замечания, учтенные при написании данной работы.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю — заслуженному работнику ВШ РФ, д.т.н., профессору Таранухе Николаю Алексеевичу.

5.4. Выводы по главе

В данной главе были рассмотрены следующие вопросы методики определения главных размерений БЛКВ на начальных стадиях проектирования.

1. Предложена методика и математическая модель определения основных проектных элементов БЛЬСВ в первых приближениях. Данная методика основана на определении главных размерений в зависимости от параметров контейнерного груза и использовании расчетного моделирования в процессе решения уравнения нагрузки. I

2. Описана в общем методика оптимизационного проектирования БЛКВ, построенная на основе разработанной математической модели определения главных размерений на начальных стадиях проектирования.

3. Одной из особенностей предложенных методик проектирования является включение в математическую модель блока проверки НДС корпусных конструкций ММЭ.

4. Проведенные тестовые расчеты по разработанным математическим моделям показали их работоспособность.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненные в работе исследования позволили получить следующие основные научные результаты:

1) разработана типовая параметрическая расчетная модель конструкции корпуса БЛКВ. Данная модель предназначена для определения значений части статей нагрузки на основе расчетного моделирования^ а также является основой для автоматизации расчетов НДС ММЭ на начальных стадиях проектирования БЛКВ;

2) предложен способ определения длины БЛКВ, основанный- на анализе уравнения компоновки-вместимости;

3) предложен вид уравнения нагрузки; для БЛКВ, использующий расчетно е моделирование при определении независимых статей нагрузки;

4) разработана методика и соответствующая ей математическая-модель определения главных размерений; БЛКВ на начальных стадиях проектирования. Данная методика основана на принципах проектирования судна от параметров перевозимого груза, использует расчетное моделирование в процессе решения уравнения нагрузки и реализует проверку общей прочности уже в первых приближениях;

5) предложена модель универсального модуль-элемента для расчетов общей прочности БЛКВ по ММЭ. Универсальный МЭ позволяет моделировать корпусные конструкции различной сложности, что позволяет использовать его при расчетах НДС транспортных судов различных типов;

6) разработана методика и соответствующая ей численная модель автоматизации расчетов общей прочности по ММЭ. Принципы автоматизации расчетов строятся на основе дискретизации корпуса БЛКВ на типовые МЭ и использования универсального МЭ;

Разработанные математические модели определения главных размерений БЛКВ на начальных стадиях проектирования и автоматизация расчетов НДС корпуса БЛКВ от совместного воздействия общего изгиба и кручения позволяют перейти к разработке математической модели оптимизационного проектирования БЛКВ с целью ее использования в исследовательских САПР контейнеровозов данного типа.

1. Антоненко B.C., Винокур Л.В. Особенности загрузки контейнеровозов дальневосточного бассейна // Материалы конференции «Учет особенностей Дальневосточного бассейна при проектировании и модернизации судов».- Владивосток : ДВГТУ, 1977. С. 60-61.

2. Артюшков Л.С. Атлас диаграмм для расчета гребных винтов: Учебное пособие. Л.: Изд. ЛКИ, 1987. - 51 с.

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

4. Ашик В.В., Гайкович А.И., Семенов Ю.Н., Захаров А.С. Определение положения центра тяжести сухогрузных судов в задачах оптимизации элементов // Судостроение. 1977. -№3. - С. 5-6.

5. Ашик В.В., Гайкович А.И., Семенов Ю.Н., Захаров А.С. Расчет нагрузки при оптимизации элементов сухогрузных судов.// Судостроение. -1976. -№7. С. 8-11.

6. Ашик. В.В. Интерполяционный способ построения теоретического чертежа // Судостроение. 1962. - №2. - С. 9-11.

7. Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1988.-128 с.

8. Барабанов Н.В. Конструкция корпуса морских судов: Учебник.- 4-е изд., перераб. и доп. В двух томах. Том 1. Общие вопросы конструирования корпуса судна. СПб.: Судостроение, 1993. — 304 с.

9. Барабанов Н.В. Конструкция корпуса морских судов: Учебник.- 4-е изд., перераб. и доп. В двух томах. Том 2. Местная прочность и проектирование отдельных корпусных конструкций судна. — СПб.: Судостроение, 1993. -336 с.

10. Берг М.Н. Применение дифференциальных методов в определении основных элементов контейнеровозов.// Труды ЦНИИМФ. 1972. - №156. - С. 39-46.

11. Бронников А.В. О формулировании задачи теории проектирования судов // Судостроение. 1974. — №11.-С. 5-6.

12. Бронников А.В. Суда ледового плавания. Особенности проектирования: Учеб.пособие. Л. :Изд. ЛКИ, 1984. - 3 8 с.

13. Бронников A.M. Морские транспортные суда: Основы проектирования: Учебное пособие. 2-е изд., перераб. и доп. - Л. Судостроение, 1984. -352 с.

14. Бурменский А.Д. Анализ концепции безлюкового контейнеровоза.// Вестник КнАГТУ. Выпуск 1. Транспорт. Сборник 2. Сборник науч. трудов Комсомольск-на-Амуре: КнАГТУ, 1995. - С. 17-22.

15. Бурменский А.Д. Безлюковые контейнеровозы. // Материалы 12 Дальневосточной НТК «Учет особенностей Дальневосточного бассейна при проектировании и модернизации судов» Владивосток: ДВГТУ, 1995.-С. 26-28.

16. Бурменский А.Д. Методика определения главных размерений безлюковых контейнеровозов. // Материалы международной конференции «Кораблестроение и океанотехника. Проблемы и перспективы» (SOPP — 98) , Владивосток: ДВГТУ, 1998. - С. 35-38.

17. Бурменский А.Д. Особенности математической модели проектирования безлюковых контейнеровозов // Технические науки. Материалы 26-й науч.-техн. конф. КнАГТУ Часть 1. — Комсомольск-на-Амуре: КнАГТУ, 1997.-С. 91-97.

18. Бурменский А.Д. Особенности определения высоты надводного борта безлюковых контейнеровозов// Вестник ГОУВПО «КнАГТУ». Вып. 5: В

19. Зч. Ч. 1: Сб.науч. тр. Комсомольск-на-Амуре: «КнАГТУ», 2005. - С. 119121.

20. Бурменский А.Д. Применение метода модуль-элементов на начальных стадиях проектирования безлюкового контейнеровоза // Труды международной конференции «Проблемы прочности и эксплуатационной надежности судов». Владивосток: ДВГТУ, 1999. - С. 306-313.

21. Бурменский А.Д. Проблемы прочности в исследовательском проектировании безлюковых контейнеровозов // Труды международной конференции «Проблемы прочности и эксплутационной надежности судов». Владивосток : ДВГТУ, 1996. - С. 221-224.

22. Бурменский А.Д. Типовая расчетная конструкция корпуса безлюковых контейнеровозов // Вестник ГОУВПО «КнАГТУ». Вып. 4. Сб. 2. Наука на службе технического прогресса: В 2 ч. Ч. 2. Сб. науч. тр. Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2004. -С. 18-22.

23. Бурменский А.Д. Учет заливаемости безлюковых контейнеровозов на начальных стадиях проектирования// Вестник ГОУВПО «КнАГТУ». Вып. 5: В 3 ч. Ч. 1: Сб. науч. тр. Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2005.-С. 122-126.

24. Бурменский А.Д., Журбин О.В., Каменских И.В., Тарануха Н.А., Чижиумов С.Д. Рациональные численные модели анализа прочности и мореходности судна // Материалы междунар. конф. МОРИНТЕХ-99. -Санкт-Петербург, 1999.

25. Бурменский А.Д., Тарануха Н.А. Автоматизация расчетов прочности методом модуль-элементов // Нелинейная динамика и прикладная синергетика. 4.2: Материалы международной научной конференции -Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2003. С.36-40.

26. Вашедченко А.Н. Автоматизированное проектирование судов: Учебное пособие. — JL: Судостроение, 1985. 164 с.

27. Винокур Л.Б. Определение водоизмещения и главных размерений контейнеровозов. Учебное пособие. Владивосток: ДВГУ, 1977. - 52 с.

28. Винокур Л.Б., Волкова С.С., Пантейлемонова Т.Б. Федоренко Л.А. Статистический анализ главных размерений контейнеровозов. «Труды Дальневосточного политехнического института», 1975. — 107, С. 17-26.

29. Винокур Л.В. Нагрузка морских судов: Учеб.пособие. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 1999. - 92 с.

30. Вороненок Е.Я., Палий О.М., Сочинский С.В. Метод редуцированных элементов для расчета конструкций. Л.: Судостроение, 1990. 224 с.

31. Гайкович А.И. Контейнерные суда.// Сб. «Судостроение» (Итоги науки и техн. ВИНИТИ АН СССР), М., 1979. том 9. - С. 105-163.

32. Гайкович А.И. Определение мощности главных двигателей при проектировании контейнеровозов с помощью ЭВМ. // Судостроение. — 1975. №8. - С.15-16.

33. Гайкович А.И. Оптимизация элементов и характеристик контейнеровоза с использованием ЭВМ. // Судостроение. 1978. - № 2. - С. 9-13.

34. Гайкович А.И. Основы теории проектирования сложных технических систем. СПб.: НИЦ «МОРИНТЕХ», 2001, - 432 с.

35. Гайкович А.И. Применение алгоритма комбинированного случайно-релаксационного поиска при оптимизации элементов сухогрузного судна. // Труды ЛКИ, 1974. №90 - С. 27-32.

36. Гайкович А.И. Проектирование контейнерных судов. Часть 1: Учебное пособие. Л.: Изд. ЛКИ, 1985. - 91 с.

37. Гайкович А.И. Сопоставление методов оптимизации, используемых при проектировании судов с применением ЭВМ // Сб. «Общие вопросы проектирования судов», вып. 199 (НТОСП им. ак. А.Н. Крылова). -Л.: Судостроение, 1973. С 53-61.

38. Гайкович А.И., Царев Б.А. Принципы построения математической модели оптимизации элементов контейнерного судна // Труды ЛКИ, 1974. №90. - С.33-38.

39. Гайкович А.И., Царев Б.А. Расстановка переборок и расчет вместимости контейнеровоза при проектировании с помощью ЭВМ. // Архитектура и проектирование судов Владивосток, 1977. — №1. - С. 51-61.

40. Гарбуз B.C., Мацкевич В.А. Экспериментальное исследование судов с большим раскрытием палуб на-скручивание. // Судостроение. 1975. -№ 9. -С.13-17.

41. Гранков JI. «Sea Land» Лидерство в контейнерных перевозках // Морской флот. 1998-№1.-С. 24-28.

42. Дорин B.C., Пашин В.М., Солдатов В.Е. Применение экономико-математических методов и ЭВМ при проектировании судов. // Судостроение. 1967. - №11. -С. 17-24.

43. Дьяконов В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке бейсик для персональных ЭВМ: Справочник. М.: Наука, 1987. - 240 с.

44. Железков Ж. Определяне на основните характеристики на контейнеровозите в началия стадий на проектиране.// "Корабостроене, корабоплаване". 1976. - №8. -С. 21-24.

45. Захаров И.Г. Теория компромисных решений при проектировании корабля. Л.: Судостроение, 1987. - 136 с.

46. Карпов Л.Н., Неелов А.Н., Шульгин Ю.А. Расчет расхода топлива для транспортных судов с дизельными энергетическими установками. // Труды ЦНИИМФ: Топливо использование и теплотехника, 1981. С. 3-5.

47. Картава А.И., Сорокин В.И. Методика определения главных элементов контейнеровозов в первом приближении. // «Судостроение и морские сооружения. Респ. межвед. науч.-техн.сборник». 1972. -№19. -С. 121-131.

48. Касатов В., Романовский В. Системы электродвижения для перспективных судов // Морской флот. 2000. - №11-12. - С.37-39.

49. Короткин Я.И., Ростовцев Д.М., Сивере H.JL Прочность корабля. -Л.: Судостроение, 1974. 432 с.

50. Краев В.И. Экономические обоснования при проектировании морских судов. Л.: Судостроение, 1981. - 280 с.

51. Макарова М.С., Штумпф В.М. Исследование ходовых качеств контейнерных и трейлерных судов. // Сб.: Гидродинамика транспортных судов ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова Л.: Судостроение, 1980.

52. Метод суперэлементов в расчетах инженерных сооружений / В.А. Постнов, С. А. Дмитриев, Б.К. Елтышев, А. А. Радионов. Л.: Судостроение, 1979. - 287 с.

53. Мытник Н.А. Начальное проектирование наплавных судов открытого докового и понтонного типа, предназначенных для транспортировки крупногабаритных и тяжел овестных грузов: Учебное пособие-Хабаровск: Хабаровский политехнический институт, 1991. 97 с.

54. Новиков А.И. Выбор главных размерений контейнеровозов с вертикальным способом грузовых операций на ЭВМ. // «Кибернетика на морском транспорте. Респ. межвед. науч.-техн. сборник». 1978. - №7. -С. 104-109.

55. Омельченко А. Контейнеризация и интермодальные перевозки // Морской флот. № 8. - 1988. -С. 58-60.

56. ОСТ.5.0181-75 Атлас диаграмм для расчета буксировочной мощности транспортных судов.

57. Пашин В.М. Оптимизация судов. Л., Судостроение, 1983. - 296 с.

58. Постатейный расчет весовой нагрузки судна порожнем /Е.Г. Оберемок // Научн.-техн. проблемы судостроения и судоремонта. М., 1989. — №5. -С. 5-8.

59. Постнов В.А., Тарануха Н.А. Метод модуль-элементов в расчетах судовых конструкций. Л.: Судостроение, 1990. - 320 с.

60. Постнов В.А., Хархурим И.Я. Метод конечных элементов в расчетах судовых конструкций. JL: Судостроение, 1974.

61. Правила классификации и постройки морских судов. Российский Морской Регистр Судоходства. СПб.: Транспорт, 2003.

62. Правила обмера морских судов. Российский Морской Регистр Судоходства. СПб., Транспорт, 1996.

63. Правила по оборудованию морских судов, правила по грузоподъемным устройствам морских судов. Правила о грузовой марке морских судов. Российский Морской Регистр Судоходства. СПб.: Транспорт, 2003.

64. Путов Н.Е. Проектирование конструкций корпуса морских судов: В, двух томах. Том 1. Нагрузки на корпус судна на тихой воде и на регулярном волнении. Л.: Судостроение, 1976. - 374 с.

65. Свидетельство об официальной регистрации базы данных «Shipstat» /Мытник Н.А. № 2004620087 от 17.06.04 г.

66. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ «Module Element Method For Hatchless Containership» / Бурменский А.Д., Тарануха Н.А. № 2007612332 от 04.06.2007 г.

67. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ «Волновые нагрузки на корпус судна»/ Бурменский А.Д. № 2007612331 от 04.06.2007 г.

68. Симоненко А.С. Грузовые устройства сухогрузных судов. Л.:

69. Судостроение, 1988. 224 с.

70. Соколов В.П. Постановка задач экономического обоснования судов. Л.: Судостроение, 1987. - 164 с.г ^

71. Справочник по теории корабля в трех томах. Т. 1,2/ Под ред. Войткунского Я.И. JL: Судостроение, 1985. - 440 с.

72. Тарануха- Н.А., Гринкруг JI.C., Бурменский А.Д., Ильина С.В. Обучение программированию: язык Pascal. М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2009. - 384 с.

73. Таубин Г.О. Анализ прочности судов с широким раскрытием палуб. // Проблемы прочности судов.(Системный подход к расчету и проектированию корпусных конструкций). Под ред. B.C. Чувиковского. — Л.: Судостроение, 1975. С. 330-364.

74. Титов И.А., Четыркин А.Н. Приблеженное определение основных характеристик современных контейнеровозов. // Судостроение. -1993. -№1. -С. 9-13.

75. Трубал В.К., Шпаков B.C., Штумпф В.М. Проектирование обводов и движителей морских транспортных судов. Л.Судостроение, 1983.

76. Холоша В.И. Проектирование и эксплуатация сухогрузных судов. Л.: Судостроение, 1984.— 21б'с.

77. Ячеистый контейнеровоз открытого типа (без люковых крышек) дедвейтом 5815 т. //Судостроение. -№7. 1992. - с. 13-18.

78. Яшин С. Международное судоходство: проблемы и пути развития // Морской флот. №1. - 1998. - С. 30-33.

79. A container ship costmodel//Shipbuild. and Ship, 1970. -115. №21. - p.36-42

80. Aertssen G. The effect of weather of two classes conteiner ships in the North Atlantic. // Naval Architect. -1979. N1. - p. 11-13.

81. Atlantic Lady, first completely hatch-coverless containership // Shipping world & shipbuilder. -1992. -December. 193. - 4089. - p. 25-26.

82. Atlantic Lady, first in a series of two 16500-dwt, 1472 TEU single screw hatchless container vessels// Holl. Shipbuild,1992. - vol 41.-N 7,-p. 13-27.

83. Big containership order for HDW// Germ. Maritime Ind. J. -1992. vol 8. -N 3. -p. 12-13.

84. Big is efficient with APL's post-Panamax container ships./The Motor Ship, October, -1988. -vol 69. -№ 819. p 22-26.

85. Burmensky A. Technique of designing of hatchless containership // The Fourteenth Asian Technical Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures. Far Eastern State Technical University, RUSSIA, 2000. -p.98-104.

86. Completely hatchoverless container ship from Verolme Heusden // The Naval Architect. -1991. -N5. -p. 543.

87. Concept of a hatchoverless design/ Zylicz Witold // Schiff und Hafen: Seewirtschaft, Kommandobrucke. -1995. -47. -№8. -p. 22-24.

88. Container ship provides technical testbed // The Motor Ship. -1994. -February, -vol 75.-№883.-p. 32-35.

89. Container stow optimized in continuous cell-guides // The Motor Ship. -1992. -February.-vol 72.-p. 16-22.

90. Containerschiff: Verstarkung im Mittelfeld//Hansa.-1997.-134, -№3, -p.22-26.

91. Das Containerschiff der Favorit deutscher Reeder/ Encke Michael// Schiff und Hafen: Seewirtschaft, Kommandobrucke. -1995. -47. -N 9. -p. 19-20.

92. Designer argues for covered container ship. // The Motor Ship. -1991. —April. -vol 72. -Mb 849. -p. 22-28.

93. Developments in container ship design. //The Motor Ship. -1992. -February. -vol 72.-Mb 859.-p. 19.

94. Ester Neubau einer neuen Feederschiffs-Generation bei HDW auf Kiel gelegt'// Schiff und Hafen: Seewirt., Kommandobrucke Schiffund Hafen Seewirt., -1998. -50. -№1. -p. 31/

95. Euro power confirms success of «Bell Pioneer»//The Naval Architect.-1992. -October, -p. E486.

96. Hatch cover system allows easy access /The Motor Ship. -1990. -January, -vol 70.-Mb 834.-p. 53.

97. Hatchcoverless container ship family from Conoship // The Naval Architect. -1992. -November, -p. E545.

98. Hatchcoverless containerships // L'Automazion. Navale. -1990. —Mbl 1. -p. 52.

99. Hatchless design offers fast cargo handling//The Motor Ship. -1990. January, -p. 53.

100. HDW baut neuartige containerschiffe // Hansa. -1992. -129. -N 7. -p. 646.

101. Huisman H. Nedlloyds new containership design // 7-th Terminal Operations Conference and Exhibition. Genoa 16-18 June 1992 Worcester Park. -1992. -p. 53-61.

102. Innovative containerschiffe von HDW: Schnelle Container-Peeder-Schiffe fur Norasia // Hansa. -1998. -135. -Mbl. -p. 32-33.

103. International team designs unique container ship//The Motor Ship. Spec. Suppl. Bell Pioneer. -1990. -p. 6-7.

104. Largest Chinese container ships help upgrade fleet. // The Motor Ship. -1990. -May. -vol 71. -Mb 838. -p. 22-28.

105. Latest designs meet cost saving requirements. // The Motor Ship. -1991. — January, -vol 71. -№ 846. -p. 14-17.

106. Lukendeckelloses containerschiff quartett von HDW erhalt neuartigen «regenschuts» von kvaerner//Schiff und Hafen/Seewirt.-l 992.-44.-N12. -p.32.

107. Mac Gregor. Navire News. -1985. -№ 106.

108. Mandel Philip, Leopold Reuven. Optimization methods applied to ship design.// «Trans. Soc. Nav. Arhit. and Mar. Eng.». -1966(67). -74. -p. 477-505. -Discuss, -p. 505-521.

109. Maximising potential // Lloyd's Ship Manag. -1997. -18. -N5. -p. 80-82-.

110. Mc Dermott Kevin. The hatchless pioneer/ 7th Terminal Oper. Conf. and Exhib. Genoa 16-18june 1992 Worcester Park, 1992. -p. 63-72.

111. Nakamura S. Nominal speed loss of ship in waves// Prads-symposium, Tokio, October, 1977, Society of Naval Architects of Japan, Tokio, 1977.

112. Neue Generation lukendeckelloser Containerschiffe. // Schiff und Hafen. -2006. -58. -№ 12. -p. 47.

113. Norasia Fribourg successful entry into a new generation of ship // German Maritime Industry Journal. -1994. -April. -Nl. -p.6-9.117. «Norasia Hong Kong». // Schiff und Hafen Seewirt -1995. -47. -N 3. p. 64. •

114. Open hatch layout minimizes cargo delays // The Motor Ship. Spec. Suppl. Bell Pioneer.-1990.-p. 9-10.

115. Open topped container ships 'would save time and money' // The Motor Ship. — 1987. -June, -vol 68. -N 803. -p.39-42.120. «Open-top» containerschiff "Norasia Fribourg" // Hansa. -1994. -Nl.-p.33-46.

116. Open-top containerschiff von HDW // Schiff und Hafen / Seewirt. -1994. -46. -N2. -p. 33-34.

117. Open-top ships safe and more efficient claim owner and builder // MER. -1996. -April.-p.32-33.

118. Postnov V.A., Taranukha N.A., Chizhiumov S.D. Module-Element Method to Calculate Ship Structures Strength // Intern. Shipbuilding Conf. Proceedings.

119. Section С. The Centenary of the Krilov Shipbuilding Research Institute.- St. Petersburg, 1994.

120. Rain shelters for hatchless containership // Shipping world & shipbuilder. — 1992. -December. -193. -4089. -p.26.

121. Reliability is owners' priority // The Motor Ship. -1990. -April, -vol 71. -N 837. -p.14-18.

122. Renewal of the Russian fleet// Maritime Journal. 1994. -№11 - p. 6-10.

123. Schiffsbeteiligugsmodell von HDW erfolgreich // Schiff und Hafen/ Seewirt. — 1992.-44.-N 10.