автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.03, диссертация на тему:Методики и алгоритмы автоматизированного параметрического проектирования судовых конструкций

На правах рукописи

УДК 629.12.001 ООЗАЫхс^

0

МЬИНТ КХАИН

МЕТОДИКИ И АЛГОРИТМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Специальность 05.08.03 - Проектирование и конструкция судов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

о -г

Санкт-Петербург 2009

003467183

Работа выполнена на кафедре Конструкции судов ГОУВПО "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет

Научный руководитель:

Доктор технических наук, доцент Тряскин Владимир Николаевич

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Бойцов Геннадий Владимирович

Кандидат технических наук, Свистунов Андрей Илларионович

Ведущая организация: ФГУ Российский морской Регистр

судоходства.

Защита диссертации состоится « 26 >» мая 2009 г. в актовом зале на заседании диссертационного совета Д 212.228.01 при Санкт-Петербургском государственном морском техническом университете по адресу: 190008, Санкт-Петербург, Лоцманская ул., д.З, актовый зал. Начало в 14 — часов.

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

Автореферат разослан «.15..» апреля 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., профессор

А.И.Гайкович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Современное состояние судостроения республики Мьянма характеризуется интенсивным внедрением информационных технологий в проектно-конструкторские работы и процессы обеспечения постройки судов. Автоматизированное проектирование (АП) с использованием информационных технологий - единственная альтернатива, чтобы соответствовать требованиям сегодняшнего дня. На двух (ведущих) судостроительных верфях закуплена и осваивается тяжелая CAD/CAM система «TRIBON». Однако работы по проблемам АП практически не затрагивают вопросов параметрического проектирования (ПП), требующего от инженера - конструктора универсальных знаний в предметной области. ПП - процесс определения размеров конструктивных элементов, удовлетворяющих требованиям нормативных документов (Правил классификации и постройки морских судов). Судостроительные верфи Мьянмы в основном ориентируются на закупку готовых проектов за рубежом. Проектно-конструкторские работы, связанные ПП, находятся на стадии развития и требуют подготовки соответствующих специалистов, создания необходимой методической базы и специализированного прикладного программного обеспечения. Во многом Мьянма в области гражданского судостроения, делает ставку на опыт России. Указанное положение дел обусловило выбор темы диссертации и, несомненно, говорит об ее актуальности.

В России работы по проблемам АП начались еще в 60-70-х годах прошлого века. Основополагающие исследования по автоматизации проектно-конструкторских работ были выполнены РААлликом, В.С.Дориным, В.Н.Волковым, ВАМарковым, В.М.Москаленко, Н.И.Петровым, В.Е.Солдатовым, М.А.Радушинским, М.Н.Рейновым, Ю.М.Фишкисом. Методологические и методические принципы системы автоматизированного исследовательского проектирования корабля сформулированы и развиты в работах И.Г.Захарова, Н.В.Никитина, В.В.Родионова, О.В.Третьякова, В.Б.Фирсова, Л.Ю.Худякова, П.А.Шауба. Важную роль для методологического обеспечения автоматизированного решения задач проектирования судна сыграли работы В.М.Пашина, Ю.Н.Полякова, А.И.Гайковича. Проблемы автоматизации задач общего проектирования судна также исследовали А.Н.Суслов, Б.А.Царев.

Значителен вклад в АП на этапе рабочего проектирования корпуса А.Н.Ситникова, В.И.Спирина, А.М.Плотникова - создателей CAD/CAM системы «Ритм-КОРПУС». Большое значение имеют работы зарубежных специалистов, создавших такие системы, как AutoCAD, «TRIBON», «FORAN», и некоторые другие. Методы автоматизированного решения задач проверочного расчета или проектирования отдельных конструкций

представлены программными разработками коллективов, возглавляемых Е.М.Апполоновым, Г.В.Егоровым, ВАКулешом, ААОснячом,

A.А.Родионовым, Г.П.Шемендюком.

Проблемы ПП конструкций длительное время разрабатываются на кафедре Конструкции судов СПб. ГМТУ: в период с 70-х до начала 90-х годов под руководством Э.Н.Гарина (Ю.А.Смирнов, САСтепанов, О.Я.Тимофеев, В.Н.Тряскин), с середины 90-х годов - под руководством

B.Н.Тряскина (Д.Б.Киселев, Л.П.Неверовская, О.Н.Рабинович, ЮАСмирнов).

Математические методы оптимального проектирования, которые являются основой ПП конструкций, систематизированы и развиты в работах А.А.Родионова.

Методологические принципы автоматизированного параметрического проектирования (АПП) конструкций корпуса морских сооружений различного назначения и требования к соответствующим подсистемам АП сформулированы в работах В.Н.Тряскина.

Объектом исследования в рассматриваемой диссертационной работе являются конструкции корпуса морских транспортных судов.

Предмет исследования - задачи автоматизированного ПП конструкций корпуса, базирующиеся на предлагаемых научно-методических принципах, алгоритмах автоматизированных процедур, реализуемых с использованием аппарата математического программирования.

Цель работы - совершенствование методических принципов АПП конструкций корпуса транспортного судна и разработка на этой основе алгоритмов и программного обеспечения ПП конструкций различного иерархического уровня.

Для достижения поставленной цели требуется рассмотреть совокупность проблем, которые могут быть сформулированы как задачи исследования:

1. Разработка общей модели задачи автоматизированного ПП конструкций корпуса судна, обоснование применения методов математического программирования в качестве аппарата принятия решения;

2. Разработка методик и алгоритмов автоматизированного проектирования элементов конструкций корпуса судна, реализующих требования различных иерархических уровней;

3. Апробация предложенных методик, алгоритмов и программного обеспечения, разработанного на их основе, применительно к проектированию конструкций корпуса транспортных судов;

4. Реализация методики и алгоритма применения аппарата планирования эксперимента для моделирования и решения задач проектирования конструкций корпуса судна.

Основная научная задача диссертации - реализация методологии системного подхода в задачах АПП конструкций корпуса судна. Методы решения: математическое моделирование задач АПП на основе зависимостей строительной механики корабля и требований Правил Российского морского Регистра, математическое программирование как аппарат принятия проектного решения.

Основные научные результаты и их новизна:

1. Разработаны методические принципы компоновки задач автоматизированного ПП конструкций корпуса судна.

2. Разработаны оригинальные методики и алгоритмы АПП конструкций корпуса судна различного иерархического уровня.

3. Исследованы задачи АПП конструкций корпуса судна, реализующие требования различного иерархического уровня, с использованием методов моделирования и оптимизационно-поисковых процедур.

4. Показана возможность применения аппарата метода планирования эксперимента для задач автоматизированного проектирования конструкций корпуса судна.

Практическая ценность работы. Показана эффективность применения методов моделирования и оптимизационно-поисковых процедур для решения практических задач проектирования конструкций корпуса транспортных судов на основе требований Правил классификации и постройки морских судов. Предлагаемый методический подход обеспечит сокращение сроков, повышение эффективности и качества проектно-конструкторских работ. Результаты работы используются при подготовке современных специалистов - морских инженеров, бакалавров, магистров по морской технике и технологиям, а также могут применяться в проектных организациях.

На защиту выносятся следующие основные результаты работы:

1. Методические принципы компоновки задач АПП конструкций корпуса судна.

2. Методики и алгоритмы АПП конструкций корпуса судна различного иерархического уровня.

3. Постановка и решение типовых задач ПП конструкций корпуса морских транспортных судов с применением предлагаемого методического подхода и разработанного программного обеспечения.

4. Постановка и решение задачи ПП конструкций верхнего иерархического уровня с применением аппарата метода планирования эксперимента.

Внедрение результатов работы. Методические принципы и алгоритмы, обоснованные в диссертации, программное обеспечение, разработанное на их основе, применяются при автоматизированном

параметрическом проектировании конструкций корпуса морских судов в ряде проектно-конструкторских организаций России (Северное ПКБ, ЦМКБ «АЛМАЗ»), а также в проектно-конструкторских подразделениях судостроительных предприятий Мьянмы. Материалы диссертации использованы в СГ16ГМТУ при подготовке учебного пособия по дисциплине «Проектирование конструкций корпуса судна», изучаемой студентами, проходящими подготовку по специальности 180101 «Кораблестроение» и по магистерской программе 552601 «Кораблестроение и морская техника», а также при разработке учебного пособия «Автоматизированное проектирование судовых конструкций» для студентов Технического Университета Мьянмы.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации обсуждались на Международной конференций по морским интеллектуальным технологиям: МОРИНТЕХ (СПб., 2008), на конференции по строительной механике корабля, посвященной памяти академика Ю.А.Шиманского (СПб., 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 5 научно-технических работ: 3 статьи и 2 - тезисы докладов. 2 статьи опубликованы без соавторов, доля автора в остальных работах по 50%. В изданиях, рекомендованных Перечнем ВАК РФ, опубликованы 2 статьи без соавторов.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 4-х глав и заключения, содержит 183 страницы основного текста (включая 13 таблиц и 46 рисунков), 2 страницы оглавления, список литературы из 103 названий. Приложения 1 -3 имеют объем 101 страницы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы диссертации, приводится постановка задачи, сформулированы результаты работы, которые выносятся на защиту, дана оценка новизны, практической ценности полученных результатов и краткая аннотация содержания работы по главам.

В первой главе диссертации обсуждаются основные принципы АП конструкций корпуса судна. Это: системный подход, применение методов моделирования в различных аспектах проблемы АП, использование методов математического программирования в качестве аппарата принятия решения.

Системный подход в АП предполагает декомпозицию сложных объектов (систем) на отдельные подсистемы с учетом существенных структурно-функциональных отношений между различными иерархическими уровнями системы и элементами каждого иерархического уровня. Декомпозиция объекта проектирования приводит к декомпозиции

процесса проектирования - представлению его в виде совокупности более простых проектировочных процедур различного иерархического уровня.

Прием декомпозиции используется для представления процесса проектирования конструкций корпуса судна в виде двух взаимосвязанных этапов: автоматизированного конструирования (АК) и автоматизированного параметрического проектирования (АПП). АК предназначено для формирования визуальной информации об «устройстве» конструкции: ее конструктивном «облике», структурном составе. АПП предназначается для определения размеров конструктивных элементов, удовлетворяющих требованиям нормативных документов (Правил классификации и постройки морских судов - Правил РС). В диссертации исследуются только задачи АПП конструкций корпуса транспортного судна.

При АП понятие «моделирование» используется в различных аспектах. В первой главе диссертации дана общая характеристика моделей, предлагаемых для решения задач АПП. Это: моделирование формы и компоновочной схемы проектируемой конструкции (геометрическое и конструктивное моделирование); определение условной расчетной схемы - компоновка системы зависимостей, представляющих математическую модель конструкции, соответствующую принятой условной расчетной схеме; моделирование «поведения» конструкции - выбор совокупности математических зависимостей, устанавливающих связь между некоторыми характеристиками и параметрами конструкции.

Предлагаемый методологический принцип организации процесса АПП, рассматривается как модель АПП (рис. 1). Основная идея этого принципа - организация процесса АПП «снизу вверх», от простой модели к сложной, от проектирования конструктивных элементов (листовых, балочных) до проектирования продольных связей эквивалентного бруса. Значения конструктивных параметров, полученные в результате действия модели нижнего уровня, используются в математической модели задачи проектирования следующего уровня в качестве ограничения снизу. Возможное изменение таких параметров - поисковое увеличение значения в случае доминирования проектировочного условия на рассматриваемом уровне проектирования. Такой подход позволяет эффективно решать проблему дефицита начальной информации.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ РАЗЛИЧНОГО ИЕРАРХИЧЕСКОГО УРОВНЯ (ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ)

I УРОВЕНЬ ЭЛЕМЕНТЫ ПОДСТРУКТУРЫ

МОДЕЛИ

81=

I г

I £

ТРЕБОВАНИЯ

МИНИМАЛЬНЫЕ ТОЛЩИНЫ

НЕСШАЯ ПРОЧНОСТЬ —

УСТОЙЧИВОСТЬ

СТРУКТУРА В ЦЕНОЙ

МОДЕЛИ

и ч

I! 2"

X

" £ т 1

Ш5

¡в«»

1Ш

ТРЕБОВАНИЯ

УСТОЙЧИВОСТЬ —

МИНИМАЛЬНЫЕ ТОЛЩИНЫ

МЕСТНАЯ ПРОЧНОСТЬ

юяш» - -

СОВОКУПНОСТЬ СТРУКТУР

гС

X

МОДЕЛИ

ТРЕБОВАНИЯ -1

— ЭКВИВАЛЕНТНЫЙ БРУС

ОБЩАЯ ПРОЧНОСТЬ —

УСТОЙЧИВОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ —

ЖЕСТКОСТЬ

Рис. 1 Структура блока проектирования конструкций различного иерархического уровня Принятие решения при АПП базируется на оптимизационно-поисковых процедурах. Модель принятия решения - это формализованное представление проблемы проектирования в виде задачи математического программирования с ограничениями в виде равенств #ДХ), неравенств Су(Х) и граничных условий:

ЯДХ) = О,./ = СДХ) >0,} = т + 1,...,р; (1)

где Х = {х,,.х2,...,д:я}т - вектор искомых п варьируемых конструктивных

параметров; Р(Х) - функция цели в задаче поиска, которая может характеризовать массу конструкции, трудозатраты при изготовлении конструкции или ее стоимость, характеристику напряженно-деформированного состояния конструкции и т.д.

В первой главе рассмотрены также методы и алгоритмы оптимизационных поисковых процедур, которые использовались для задач АПП конструкций корпуса судна, исследуемых в диссертации.

Во второй главе диссертации показано решение типовых задач 1-го иерархического уровня ПП конструкций корпуса судна с использованием предложенных принципов автоматизированного поискового проектирования: проектирование листового и изолированного балочного элемента (применительно к наружной обшивке, палубному настилу, обшивке плоских переборок), проектирование пиллерсов и распорок. Математические модели задач формулируются на основе требований Правил РС и представляются в виде (1).

Минимальная масса корпуса - основная цель поискового проектирования конструкций транспортных судов и других морских сооружений. В диссертации при решении задач проектирования листового и балочного элемента в качестве целевой функции принимается характеристика массы конструкции. В достаточно общем случае функция, характеризующая массу материала листовой конструкции, подкрепленной балками основного набора из профильного проката, имеет вид:

^ = рса/5 + рс/0/ + рс50АА/ (2)

где рс - плотность стали; а - расстояние между балками основного набора (шпация); / - пролет балочного элемента (большая сторона листового элемента); ^ - толщина листового элемента; /0 - площадь сечения

изолированного балочного элемента из профильного проката; 5"0 и А/г -

толщина и добавка к высоте балочного элемента (при проектировании балочного элемента из составного профиля).

В задачах проектирования других конструкций (элементов гофрированных переборок, пиллерсов и т.д.) принятая структура целевой функции отличается, но также характеризует массу конструкции.

Процесс проектирования листового элемента при заданной структурной компоновке и выбранном материале листовой конструкции сводится к поиску значения его толщины, удовлетворяющего, в общем

случае, требованиям к местной прочности , устойчивости ,

минимальным толщинам .Ут!п. Очевидно, что требуемая толщина листового элемента должна отвечать условию:

5>шах{5/556,^п} (3)

Ближайшее большее сортаментное значение толщины листового элемента, определяемое методом прямого перебора, и будет решением задачи.

Более сложные автоматизированные процедуры проектирования листовых элементов могут использоваться при обосновании компоновочной схемы конструкции (системы набора или схемы расстановки подкрепляющих ребер жесткости, параметров конструктивной схемы -расстояний между балками набора) и выборе марки материала. В диссертации подробно исследованы задачи проектирования листовых и балочных элементов наружной обшивки, палубного настила в рамках постановки, предложенной В.Н.Тряскиным1. Они представлены в стандартной форме задачи нелинейного программирования (1). Независимо варьируемыми конструктивными параметрами принимаются при проектировании листовых элементов: толщина меньшая сторона листового элемента а и предел текучести материала листовой конструкции ЛеН] при проектировании балочных элементов, подкрепляющих листовую конструкцию - дополнительно: площадь сечения изолированного балочного элемента /0 и добавка к высоте стенки балочного элемента А/г, вводимая при компоновке составного профиля. Предполагается, что расстояние между рамными балками /, определяющее пролет балочного элемента, не изменяется. В состав ограничений включены зависимости, полученные по требованиям к местной прочности, устойчивости и минимальным толщинам. Решение задачи проектирования листовых элементов иллюстрируется на рис. 2.

Рис. 2 Результаты решения задач проектирования листовых элементов

' Тряскин В.Н. Методология автоматизированного проектирования конструкций корпуса судна. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. СПб. 2007

При компоновке задач проектирования балочных элементов принципиально важным является введение в состав задачи зависимостей Ш). so(fo)' отражающих «сортаментную» связь между параметрами профиля и независимо варьируемой площадью сечения изолированного профиля f0 (s0- толщины стенки, h0 - высоты стенки профиля).

Характеристики W (момент сопротивления), I (момент инерции) и fw

(площадь сечения стенки) балочного элемента, входящие в зависимости -ограничения задачи (условия местной прочности, устойчивости), необходимо выразить через значения варьируемых конструктивных

параметров s и /0. Для этого предложено использовать зависимости

коэффициентов утилизации cw -cw{P_Туре, sx, ¿p/0) и

с, =cl(P_Туре, íp^p/g) от типа профиля (Р_Туре), площади

поперечного сечения профиля (/,), и размеров присоединенного пояска:

толщину - sal,ached_plate и ширину - ЪаПасШ_р1а1е, а также функции j0(/0),

ШМо(/о) и которые получены на основании обработки

информации соответствующих сортаментов (приведены в диссертации).

Они используются для вычисления значений коэффициентов cw и с, в

итерационных циклах поисковых процедур. Такой подход вносит некоторую степень нелинейности и дискретности в задачу проектирования балочного элемента.

В диссертации рассмотрена задача проектирования листовых элементов аварийных поперечных переборок. Когда толщина обшивки переборки небольшая (4-6 мм) при расстоянии между стойками 300500мм, приходится использовать модель пластины конечной жесткости. В исследованиях работы пластин конечной жесткости отмечается сложное поведение таких пластин при изгибе и существенное влияние на характер изгиба цепных напряжений. Задача проектирования таких конструкций всегда сводится к итерационным поисковым процедурам. Для решения этой задачи может эффективно применяться аппарат математического программирования. Задача проектирования обшивки поперечной переборки в простейшей постановке - при заданной компоновочной схеме (заданном расстоянии между стойками а), когда в качестве независимо

варьируемых параметров принимаются толщина обшивки s = х{ и предел текучести материала ReH = хг, имеет следующий вид: минимизировать характеристику массы обшивки переборки F(X) = a x¡ при ограничениях задачи, полученных из условий местной прочности в центре пластины <rx<k^ReH и на опорном контуре сг2 < ReH, с учетом ограничений

области возможных значений искомых параметров (x,)min < х, < (х,. )тах g,(X) = ках2-а,(х,)> 0; g2(X) = Кх2-сг2{хх) > 0; &+,(*) = (х,)тах -х, £0; / = 1,2; g4+((X) = x, -(x,)min >0; / = 1,2

где <т](х,) = ç + 0.25^

а

vxi у

0(*i) =

1-М 3

г ~ ^2

V.

Я (и); ст2(х,) = ^ + 0.5^

42 Л05

г ^2 <2

Vх! У

и =

3(1-^)

Vх! У

Ь(Х)

табулированные функции параметра и, представленные средствами Microsoft Excel в виде аппроксимирующих полиномов; р- интенсивность

поперечной нагрузки; q{x{) - цепные напряжения. В этой задаче линейная

целевая функция, два нелинейных и четыре линейных ограничения. Для решения задачи использован инструмента Microsoft Excel - «Поиск решения». Результаты решения представлены на рис. 3.

В диссертации показано, что аппарат нелинейного программирования может эффективно использоваться при АП пиллерсов, распорных бимсов, распорок. Для компоновки задачи необходимо задаться формой поперечного сечения проектируемой конструкции (типом профиля). Разработанные методика, алгоритм и программное обеспечение позволяют выполнять проектирование этих конструкций для нескольких типов профилей (составной тавровый профиль, коробчатый профиль и трубчатый профиль). В таблице 1 представлено сопоставление результатов ручного проектирования трубчатых пиллерсов (площадь сечения -/ф) и

результатов, полученных с использованием предлагаемого методического подхода и инструмента «Поиск решения» Microsoft Excel ver. 2003 (площадь сечения - / ).

2000 2600

Рис.3 Результаты решения задачи проектирования обшивки аварийной _переборки._

/ = 2м 1 = 3 м / = 4м

Р, тс /ф, см2 / см2 ///* Р, тс (ф, см2 см2 Г'/ф Л тс [ф, см2 см2 /'/ф

12.3 15.6 15.6 1.00 9.2 15.6 15.7 1.01 6.0 15.6 15.7 1.01

16.7 19.2 19.2 1.00 13.4 19.2 19.2 1.00 10.4 19.2 19.3 1.01

22.4 23.9 24.0 1.00 19.2 23.9 24.0 1.00 16.0 23.9 24.0 1.00

44.5 45.0 44.0 0.98 39.4 45.0 43.1 0.96 35.0 45.0 42.8 0.95

62.0 59.4 59.6 1.00 57.0 59.4 59.3 1.00 52.0 59.4 59.1 0.99

78.0 73.8 73.7 1.00 73.0 73.8 73.9 1.00 67.0 73.8 73.2 0.99

117.0 108.0 107.9 1.00 110.0 108.0 107.2 0.99 104.0 108.0 107.4 0.99

176.0 160.0 159.1 0.99 169.0 160.0 159.5 1.00 162.0 160.0 160.0 1.00

205.0 181.0 184.2 1.02 195.0 181.0 182.4 1.01 186.0 181.0 181.5 1.00

В третьей главе диссертации рассматривается И-ой иерархический уровень процесса АПП. На этом этапе осуществляется ПП балок набора конструкций, для описания «поведения» которых могут быть применены модели стержневых систем: неразрезных балок; шпангоутных и прочих рам, перекрытий. К началу данного этапа листовые и некоторые балочные элементы удовлетворяют требованиям 1-го иерархического уровня. Соответствующая информация о размерах конструктивных элементов используется для формирования нижних ограничений на значения параметров элементов проектируемых конструкций.

В диссертации сделана постановка и приведено решение некоторых задач АПП конструкций II - го иерархического уровня. Рассмотрена задача проектирования шпангоутов в конструкции с двойными бортами с использованием модели неразрезной балки. Представлены задачи проектирования набора днища, при отсутствии и наличии двойного дна с использованием моделей перекрытий соответственно с одинарным и двойным листовыми покрытиями. Показано решение задачи проектирования набора конструкции в соответствии с требованиями к устойчивости.

Балки набора конструкций, для проектирования которых применяется модель неразрезной балки, в большинстве случаев изготавливаются из прокатного или «стандартного» сварного таврового профиля. В достаточно общем случае в качестве независимо варьируемых конструктивных параметров целесообразно принять площади сечения изолированного профиля /01 в каждом пролете неразрезной балки,

значения пролетов /., предел текучести материала балки ЛеН. Следовательно, для модели неразрезной балки, имеющей к опор, вектор варьируемых параметров X = {х}т, г = \,..,пу, где количество варьируемых параметров пу будет равно пу - 2к + 3. Задача

проектирования балок основного набора представлена в следующем виде:

Минимизировать характеристику массы набора

Ык+\

С(Х)=2>,;с,.+з (4)

при следующих ограничениях:

ВД = Ц(Х)]{Л?,}-{6,(Х)} = 0 (5)

- система уравнений для раскрытии статической неопределимости неразрезной балки;

Л2(Х)=]>>/+3-/г = 0 (6)

/=1

- условие равенства общей длины балки 1г сумме длин пролетов;

*/Х) = ^(Х)-103 а^7(Х) >0;У = 1,...,Р (7)

- требование Правил РС к моменту сопротивления сечения балки;

£,+у(Х) = /е,(Х)-

10 Л 0 +0,1^(Х)Дд

кг.

Т II

>0; 7 = 1.....Г (8)

-требование Правил РС к площади сечения стенки;

(X) = (*/)тах -*/ 2 0;' = ; (9)

Яр+(+7+,(Х) = X, -(х,)тш > 0; I = 1 ,...,Пу (10)

В ограничениях-неравенствах: 0,, /0 - значения нагрузки и пролета, принятые в качестве нормирующих параметров; р - количество "горячих точек", где ожидаются наибольшие изгибающие моменты (т.(Х)-коэффициент расчетного изгибающего момента); I - количество "горячих точек", где ожидаются наибольшие перерезывающие силы (л.(Х)-

коэффициент расчетной перерезывающей силы); (х,)тах и (х,)т;п -

верхние и нижние допустимые значения конструктивных параметров. Текущие значения характеристик поперечного сечения профиля балки

в г-ом пролете определяются по формулам: \¥1 (х,) = [х, / с1У,(х1)]1,5;

= ОЛз0(Х;)И0(х1), где с^Дх,)- коэффициент утилизации площади по моменту сопротивления, зависящий от типа профиля его размеров /й1=хп /0(х(), у01 (х,) и параметров присоединенного пояска. В этих

зависимостях: /0(Х) и у01(х,) - момент инерции и координата центра

тяжести площади сечения изолированного профиля, и А0(дг,.) -

толщина и высота стенки изолированного профиля, значения которых определяются интерполяционными зависимостями, полученными по результатам обработки данных соответствующих сортаментов. Введение таких уравнений связи придает квазидискретный характер поисковой процедуре и решение получается вблизи сортаментного значения параметра хг

Для решения задачи проектирования набора конструкций с одинарным листовым покрытием (типа палубы или днища без двойного дна в районе центрального танка нефтеналивного судна) предложены следующие подходы:

1. Реализация итерационной поисковой процедуры, обеспечивающей поиск рациональных (рекомендуемых) соотношений жесткостных характеристик балок главного направления и перекрестных связей;

2. Постановка проблемы в виде задачи математического программирования с ограничениями и решение ее с помощью универсального программного обеспечения.

В диссертации подробно рассмотрена задача проектирования балок набора при первом подходе. Предложен алгоритм. Даны практические рекомендации для его реализации. Предложенный алгоритм позволяет подобрать рациональное соотношение жесткостных характеристик балок главного направления и перекрестных балок, при которых выполняются все требования Правил. При этом остается не ясным, является ли эта конструкция оптимальной по массовым характеристикам, т.к. условия прочности для той или иной балки могут обеспечиваться с некоторым запасом. Ответ на такой вопрос может быть получен в результате решения этой задачи, используя второй подход. В диссертации даны соответствующие рекомендации по структуре задачи и предложена схема решения.

В обоих случаях для решения задачи необходима специализированная программная процедура, осуществляющая подбор (проектирование) составного профиля заданного типа. Такая процедура, предложенная в диссертации, реализует решение задачи минимизации значения площади поперечного сечения балки

А(У) ~ Уи Уц + Уи Ун т'п ПРИ заданном значении момента инерции

поперечного сечения Х( / — ой балки конструкции:

Л,00 = ул -ут = 0; / = 1.....4 Л,(У) = /,(¥)-*, = 0; у = 5

&00 = [К ^ЛиМпх-К ¡Уп ^ 0; £200 = [¿/^/кс«^ ~Уа 'Ум -

gnJm = У л-УТп) * 0; ] = 1,...,4; = у^-у,, > 0; у = 1,...,4

в которой Y = |^}T,y = l,...,4 - вектор варьируемых параметров поперечного сечения составного профиля: уь = hv\ y2¡ = sw; Уу = \ Уы =sf {hw- высота стенки; sw -толщина стенки; bf - ширина свободного пояска; sf -толщина свободного пояска); /¿(Y) - момент инерции поперечного сечения; g,(Y) - ограничение на параметры стенки, a g2(Y) - на параметры свободного пояска из условий устойчивости. В результате решения этой задачи определяются соответствующие значения /г,(Х), /(X), Щ(Х), АЩ(Х) и А ,(Х), которые используются

в исходной задаче для определения значений целевой функции и прочностных ограничений.

Решение задачи проектирования балок набора конструкций с одинарным листовым покрытием с использованием модели перекрытия демонстрируется в диссертации на примере проектирования днищевого рамного набора в центральном танке нефтеналивного судна без двойного дна. Для компоновки и решения задач математического программирования использовался инструмент «Solver», включенный в Microsoft Excel ver. 2003. Исследование этой задачи показывает эффективность предложенного метода и устойчивость оптимизационно-поисковых процедур.

Задача проектирования балок рамного набора конструкций с двойным листовым покрытием (типа днища с двойным дном) значительно проще рассмотренной. В конструкциях с двойным листовым покрытием ограничена возможность влиять на уровень напряженного состояния балок путем варьирования их жесткостных характеристик. Расчетные изгибающие моменты и перерезывающие силы при заданных граничных условиях балок на опорном контуре зависят главным образом от известной величины соотношения сторон опорного контура Z = LJ Вг

При заданном расстоянии между листовыми покрытиями (высоте перекрытия) и конструктивной схеме подкрепления стенки балок задача проектирования конструкций, как правило, сводится к выполнению ряда независимых требований-ограничений к местной прочности конструкции и устойчивости стенки балок перекрытия.

Если в состав варьируемых конструктивных параметров включена высота перекрытия, то возможна постановка проблемы проектирования этой конструкции в виде задачи математического программирования. В диссертации выполнена постановка и исследование такой задачи применительно к проектированию междудонного набора днища судна для перевозки тяжелых навалочных грузов.

Задачи проектирования балок набора конструкций по требованиям к

устойчивости обычно решаются при проектировании участков верхних палуб сухогрузных судов между продольными кромками грузовых люков и бортом или надводных кораблей - между карлингсами. Влияние требований к устойчивости усиливается в случае применения поперечной системы набора и (или) сталей повышенной прочности.

Размеры элементов конструкций, удовлетворяющих требованиям к устойчивости, могут быть найдены при решении следующих известных уравнений, представленных в форме требований Правил РС:

/„V

- ПРИ поперечной системе набора;

3„ >0.00633 в;

Кь * 0-76

V3

V А у

\а)

ГV

ПРИ продольной системе набора.

Обе задачи допускают неоднозначное решение: разные комбинации толщины палубного настила 5 и момента инерции бимса (полубимса) Зь

- при поперечной системе набора; разные сочетания значений моментов инерции продольных подпалубных балок / и рамных бимсов ЗиЬ - при

продольной системе набора. В диссертации представлено решение указанных задач с применением аппарата математического программирования.

В четвертой главе диссертации рассмотрены задачи проектирования корпуса по требованиям к общей прочности. В соответствии с методологией АПП - это завершающий этап процесса проектирования конструкций. Параметры конструкций, полученные на предыдущих этапах, используются здесь как исходные. Требования общей прочности могут привести к необходимости корректировки размеров только некоторых элементов конструкций. Рассмотрены следующие две возможные ситуации:

^(1(асша1) К ^(1(гецшЫ)'' ^Ь{асШа!) ~ ^Ь(гедшЫ) ИЛИ

^(асШа!) - ^(гедшгс!) ' ^Ь(асШа1) < ^Ь(гедиЫ) С 1)

- моменты сопротивления сечения корпуса на уровне верхней,

или нижней, фибры при размерах конструктивных элементов,

полученных на предыдущих этапах проектирования, не удовлетворяют

требованиям Правил РС - ■ Это значит, что необходимо

добавить материал, соответственно, в верхний или нижний поясок эквивалентного бруса.

2- ^(¿(ааиа!) < ^с/(гедиЫ) И ^Ь(асШа1) < ^Ь(гецшгс1) С2)

- моменты сопротивления сечения корпуса при размерах конструктивных элементов, полученных на предыдущих этапах проектирования не удовлетворяют требованиям Правил РС как на уровне верхней, так и нижней фибры.

Для решения первой задачи предложено использовать алгоритм, реализующий процедуру одномерного поиска без ограничений. Задача формулируется следующим образом: найти значение варьируемого конструктивного параметра X, при котором функция

принимает заданное значение: ^(Ь)(асш1)(х) = И^т(геди^у С

математической точки зрения это условие эквивалентно нахождению точки пересечения функции и линии

1Гт^сш1)(х) = ]¥т(гедиШ)- параллельной оси х. Задача представлена

в форме задачи поиска безусловного минимума преобразованной функции (рис. 4):

\^(Ь)(асШа1)М - ^сКЖгедтгес!) | ™П С 3)

/ wi(h) (х) - W Jíbllrequired)

f

X

Рис. 4 Графическое представление задачи

В такой постановке может решаться задача проектирования продольных связей, когда варьируется толщина не только одной группы элементов (основной варьируемый параметр), но и толщина элементов других групп конструкций (дополнительные варьируемые параметры). В этом случае необходимо установить однозначное отношение между значениями основных и дополнительных варьируемых параметров. Эта задача эффективно решается с использованием инструментов Microsoft Excel - «Goal seek» или «Solver».

Задача (11) представлена как задача нелинейного программирования с ограничениями. В простейшем случае, когда необходимо обеспечить выполнение только требования общей продольной прочности вида Wd > МТ /<7а11, что часто имеет место при проектировании продольных

связей корпуса транспортного судна (Мт - расчетный изгибающий

момент; сгаЦ - допускаемые напряжения), проблему проектирования

продольных связей корпуса судна можно представить в следующей форме:

N М

минимизировать Д, = + ; (14)

/=1 >1

при ограничениях:

N М К

-«)+£/у(*у+ -е) = 0- (15)

1=1 Г=1

2>А(г, ~е)2 + -ё?+±Мх,-еУ-М?(1)"е)>0; (16)

'=1 >1 <■=] <?аи

еЮ,ег^е^еиррег (17)

5,. >5,(т|п);^ <5;(тах);/ = 1,...,Л^; (18)

Л - //'Ш'п)'/у - />шах);у = 1,.-,м. (19)

где Д, - переменная (варьируемая) часть площади сечения

эквивалентного бруса; , /¡тт) и ^,(тах), /,(тах) - нижние и верхние

возможные значения варьируемых переменных (толщин элементов (листов) листовых конструкций; площадей сечения продольных балок основного набора); е/ошт и еиррег- возможные нижние и верхние значения

аппликаты нейтральной оси е .

Пределы изменения параметра е могут быть оценены по статистическим данным для безразмерной характеристики е!Б. Нижние возможные значения искомых конструктивных параметров определяются на основании результатов предшествующих этапов проектирования и принимаются как наибольшие из величин соответствующих параметров, полученных по требованиям к местной прочности, устойчивости (для сжимаемых связей), минимальным толщинам, а также с учетом возможных конструктивных ограничений.

Верхние допустимые значения ^(тах) и /7(тах) - задаются

конструктором-проектантом с учетом возможностей сортаментов на листовой и профильный прокат или особенностей задания на проектирование конструкций.

Примером конструктивного ограничения, которым следует дополнить задачу (14) - (19), может быть соотношение между толщиной стенки продольной балки и толщиной листовой конструкции, на которой она установлена (например, равенство). Если продольная балка

изготавливается из профильного проката, для повышения эффективности поисковой процедуры в состав задачи целесообразно включить зависимости, связывающие площадь сечения изолированного профиля

п=«шах

продольной балки, /0 с толщиной их стенки sw:sw(f0) = ^ Ь„(/оУ >

п=о

где Ъп - коэффициенты полинома; п^ - максимальный порядок

полинома. Такие полиномиальные зависимости могут быть построены с использованием аппарата Microsoft Excel и данных соответствующих сортаментов.

В некоторых случаях условия общей прочности представляются совокупностью зависимостей вида:

al])<k^an- 0 = 1,-,«) (20)

- условие, регламентирующее допустимый уровень напряжений в продольных связях первой категории;

= X-,п) (21)

- условие, регламентирующее допустимый уровень напряжений в продольных связях второй категории;

%lt)i = Muh > п{Гт) ; (/ = 1,...,«) (22)

- условие предельной прочности;

W{ult)IW>m(norm)-{i = 1,-,«) ' (23)

- условие, регламентирующее нижний допустимый уровень устойчивости продольных связей;

J>J(nom); (24)

- условие жесткости корпуса при общем продольном изгибе.

Для решения такой задачи предлагается применить аппарат планирования эксперимента в рамках постановки, предложенной В.Н.Тряскиным. В диссертации показана практическая реализация такого методического подхода, предложены соответствующие алгоритмы. При этом целевая функция - площадь сечения эквивалентного бруса и ограничения (20)-(24) представляются в виде полиномов не выше второго порядка:

к к к У = Ь0 + 5>Л + 2>,2 + Z bijxpcj (25)

/=1 i=l у>/=1

где Ьг Ьп, Ъу - коэффициенты регрессии, определяемые методами,

принятыми в планировании эксперимента; к - количество варьируемых конструктивных параметров. Для решения задачи используется специализированный программный комплекс, отладка алгоритмов которого и тестирование выполнены в процессе написания диссертации.

Структура программного комплекса представлена на рис.5. Задача нелинейного программирования решатся с использованием программы, реализующей метод последовательного квадратичного программирования, включенной в состав матобеспечения Digital Fortran.

Рис.5 Программный блок проектирования продольных связей корпуса

судна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В представленной диссертации решена задача, имеющая практическое значение для повышения эффективности и ускорения процесса параметрического проектирования конструкций корпуса судна и в итоге для повышения качества проектных работ, а также для подготовки современных специалистов - морских инженеров, бакалавров, магистров по морской технике и технологиям. В диссертации получены следующие научные результаты:

1. Предложена общая модель процесса автоматизированного ПП конструкций корпуса судна, не противоречащая практике проектирования конструкций.

2. Разработаны методические принципы компоновки задач автоматизированного ПП конструкций корпуса судна. Обосновано применение методов математического программирования в качестве аппарата принятия решения.

3. Разработаны оригинальные методики и алгоритмы АПП конструкций корпуса судна, реализующие требования различных иерархических уровней.

4. Осуществлена апробация предложенных методик, алгоритмов и программного обеспечения, разработанного на их основе, применительно к проектированию конструкций корпуса транспортуых судов. Исследованы задачи АПП конструкций корпуса судна, реализующие требования различного иерархического уровня, с использованием методов моделирования и оптимизационно-поисковых процедур.

5. Показана возможность применения аппарата метода планирования эксперимента для задач автоматизированного проектирования конструкций корпуса судна на примере задачи ПП конструкций верхнего иерархического уровня.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

Публикации в изданиях Перечня ВАК РФ:

1. Мьинт Кхайн. Основные принципы параметрического проектирования судовых конструкций при использовании методов математического программирования (статья) / Мьинт Кхайн // журнал «Естественные и технические науки (Кораблестроение)». № 1(39), 2009. С.221-222. Автор-100%.

2. Мьинт Кхайн. Постановка и решение некоторых задач параметрического проектирования конструкций корпуса судна (статья) / Мьинт Кхайн II Научно-технический и информационно-аналитический журнал «Морской вестник»,- СПб.: 2009. - №1 (29). - С.102 -104. Автор-100 %.

Прочие публикации:

3. Мьинт Кхайн. Методические основы параметрического проектирования судовых конструкций (тезисы доклада) / Тряскин В.Н., Мьинт Кхайн // Седьмая общероссийская конференция по морским интеллектуальным технологиям. Материалы конференции " Моринтех-2008 " - СПб.: НИЦ" Моринтех", 2008. - том 1. - С. 267-270. Автор- 50%.

4. Мьинт Кхайн. Методические основы параметрического проектирования судовых конструкций (статья) / Тряскин В.Н., Мьинт Кхайн II Научный журнал«Морские интеллектуальные технологии»,- СПб.: 2008. - №1 (1). - С. 62-65. Автор- 50 %.

5. Мьинт Кхайн. Постановка и решение некоторых задач параметрического проектирования конструкций корпуса судна (тезисы доклада) / Тряскин В.Н., Мьинт Кхайн II Конференция по строительной механике корабля памяти академика Ю.А. Шиманского.-СПб.: ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова, 2008. С. 88-90. Автор - 50%.

ИЦ СПбГМГУ, Лоцманская, 10 Подписано в печать 06.04.2009. Зак. 3776. Тир.90. 1,15 печ. л.

ВВЕДЕНИЕ.

1. МЕТОДОЛОГИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ КОРПУСА СУДНА.

1.1. Основные приципы методологии автоматизированного параметрического, проектирования конструкций корпуса судна.

1.2. Системный подход и декомпозиция в автоматизированном параметрическом проетировании конструкций корпуса судна. 1'

1.3. Моделирование задач в автоматизированном параметрическом проектировании конструкций корпуса судна.

1.4. Методы и алгоритмы оптимизационных поисковых процедур.

2. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ.

2.1. Общие положения ( Методика моделирования задач автоматизированного проектирования элементов конструкций на основе требования Правил ).

2.2. Проектирование листовых элементов конструкций.

2.3. Проектирование балочных элементов конструкций.

2.4. Проектирование пиллерсов, распорных бимсов и распорок.

3. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ МОДЕЛЕЙ СТЕРЖНЕВЫХ СИСТЕМ.

3.1 Общие положения.

3.2 Проектирование конструкций, моделируемых неразрезной балкой.

3.3 Проектирование балок рамного набора судовых перекрытий. юб

3.3.1 Проектирование балок рамного набора конструкции с одинарным листовым покрытием.

3.3.2 Проектирование балок рамного набора конструкции с двойным листовым покрытием.

3.4 Проектирование балок набора конструкций по требованиям к устойчивости.

3.4.1 Общие положения.

3.4.2 Проектирование конструкций палуб при поперечной системе набора.

3.4.3 Проектирование конструкций палуб при продольной системе набора.

4. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ КОРПУСА СУДНА ПО ТРЕБОВАНИЯМ К ОБЩЕЙ ПРОЧНОСТИ.

4.1 Общие положения и постановка задачи.

4.2 Проектирование продольных связей корпуса судна с применением процедуры одномерного поиска без ограничений.

4.3 Проектирование продольных связей корпуса судна с применением аппарата нелинейного программирования.

4.4 Проектирование конструкций корпуса судна с использованием аппарата планирования эксперимента.

Современное состояние судостроения республики Мьянма характеризуется интенсивным внедрением информационных технологий в проектно-конструкторские работы и процессы обеспечения постройки судов. На двух (ведущих) судостроительных верфях закуплена и осваивается тяжелая CAD/CAM система «TR1BON». Автоматизированное проектирование (АП) с использованием информационных технологий1 [28,5,62,24] - единственная альтернатива для проектантов, чтобы соответствовать требованиям сегодняшнего дня. Информационные технологии аккумулируют накопленные знания в предметной области, предоставляют современные программные и технические средства для решения проектных задач.

В России работы по проблемам АП начались еще в 60-70-х годах прошлого века в ЦНИИ им. академика А.Н.Крылова под руководством В.С.Дорина [22,49,4] (В.И.Брэгман, В.Н.Волков, В.А.Марков, В.М.Москаленко, В.Е.Солдатов, М.Н.Рейнов, Ю.М.Фишкис). На основе этих работ была создана система «Проект-1». В дальнейшем, после организации «Отраслевой лаборатории САПР», под руководством М.А.Радушинского продолжалось совершенствование системы «Проект-1» и начаты работы по отдельным подсистемам судна (Р.А.Аллик, Н.И.Петров).

Методологические и методические принципы автоматизированного исследовательского проектирования корабля сформулированы и развиты в работах ИГ.Захарова [26,27], О.В.Третьякова [73], П.А.Шауба [90,91,92] и др. Результаты использованы при разработке системы автоматизированного исследовательского проектирования (САИПР-«Чертеж»). В САИПР-«Чертеж» реализуются принципы системного подхода, методы моделирования и оптимизации (в том числе и многокритериальной). Важную роль для

1 Информационные технологии - приемы, способы и методы применения средств вычислительной техники при выполнении функций хранения, обработки, передачи и использования данных. методологического обеспечения автоматизированного решения задач проектирования судна сыграли работы В.М.Пашина [44,45], Ю.Н.Полякова [45], А.И.Гайковича [6]. Проблемы автоматизации задач общего проектирования судна также исследовали А.Н.Суслов [67,68,69], Б.А.Царев [88].

Большое количество исследований по проблеме САПР связано с автоматизацией этапа рабочего проектирования корпуса судна — как наиболее трудоемкого в общем процессе проектирования и постройки судна. Следует отметить значительные успехи в этой области специалистов ЦНИИ «Технологии судостроения»: А.Н. Ситникова, A.M. Плотникова, В.И. Спирина [63,64] — идеологов и создателей CAD/CAM системы «Ритм-КОРПУС».

Ряд проектных бюро и судостроительных заводов используют для целей разработки проектной документации и технологической подготовки производства лицензионные специализированные судостроительные CAD/CAM системы «FORAN» [100], «TRIBON» [101] и некоторые другие.

Однако работы по проблемам АП практически не затрагивают вопросов параметрического проектирования (ПП), требующего от инженера -конструктора универсальных знаний в предметной области. ПП - процесс определения размеров конструктивных элементов, удовлетворяющих требованиям нормативных документов (Правил классификации и постройки морских судов). Судостроительные верфи Мьянмы в основном ориентируются на закупку готовых проектов за рубежом. Проектно-конструкторские работы, связанные с ПП, находятся на стадии развития и требуют подготовки соответствующих специалистов, создания необходимой методической базы и специализированного прикладного программного обеспечения. Во многом Мьянма делает ставку на опыт России как в области гражданского судостроения, так и военного кораблестроения.

Проблемы ПП конструкций длительное время разрабатываются на кафедре Конструкции судов СПбГМТУ. Первые работы кафедры, посвященные решению отдельных задач АП конструкций появились в начале 70-х годов прошлого века (Э.Н.Гарин [11,12,15,21,97,98]). В период с 70-х до конца 80-х годов под руководством Э.Н.Гарина, а с середины 90-х годов - под руководством В.Н.Тряскина выполнен большой цикл исследований, в рамках разработки систем АП конструкций плавучих доков и морских судов [41, 42,43,46,47,48,65,17,70,71,72,76,77,99] (Ю.А. Смирнов, С.А. Степанов, О.Я. Тимофеев, В.Н. Тряскин, Д.Б.Киселев, Л.П.Неверовская).

Первые исследования были направлены на обоснование методических принципов организации ПП и соответствующей автоматизированной системы, разработку структуры базы данных, методик и программных средств для ее формирования [16,18,20,78,80]. Большое внимание уделялось автоматизации подготовки исходных данных и обработки результатов расчетов.

Математические методы оптимального проектирования, которые являются основой ПП конструкций, систематизированы и развиты в работах А.А.Родионова [51,52,53]. Он отмечает необходимость применения методов декомпозиции задач оптимизации сложных конструкций с целью замены практически нереализуемого на базе современных вычислительных машин решения большой исходной задачи последовательным решением более простых задач. Сделана постановка ряда задач, возникающих при проектировании конструкций морских сооружений, в виде задач математического программирования. Показаны пути их решения.

Во всех существую щих «судостроительных» CAD-CAM системах проблема ПП судовых конструкций не решается. Конструктор-проектант, работающий с CAD-CAM системой, должен располагать результатами ПП. В существующей практике конструкторских бюро такая информация в основном формируется с использованием электронных таблицы и отдельных программ, по которым выполняются проверочные расчеты прочности конструкций.

Методологические принципы автоматизированного параметрического проектирования (АПП) конструкций корпуса морских сооружений различного назначения и требования к соответствующим подсистемам АП сформулированы в работах В.Н.Тряскина. Настоящая диссертационная работа содержит исследования основных задач ПП судовых корпусных конструкций в рамках этих методологических принципов.

Объектом исследования в рассматриваемой диссертационной работе являются конструкции корпуса морских транспортных судов.

Предмет исследования — задачи автоматизированного ПП конструкций корпуса, базирующиеся на предлагаемых научно-методических принципах, алгоритмах автоматизированных процедур, реализуемых с использованием аппарата математического программирования.

Цель работы — совершенствование методических принципов АПП конструкций корпуса транспортного судна и разработка на этой основе алгоритмов и программного обеспечения ПП конструкций различного иерархического уровня.

Для достижения поставленной цели требуется рассмотреть совокупность проблем, которые могут быть сформулированы как задачи исследования:

1. Разработка общей модели задачи автоматизированного ПП конструкций корпуса судна, обоснование применения методов математического программирования в качестве аппарата принятия решения;

2. Разработка методик и алгоритмов автоматизированного проектирования элементов конструкций корпуса судна, реализующих требования различных иерархических уровней;

3. Апробация предложенных методик, алгоритмов и программного обеспечения, разработанного на их основе, применительно к проектированию конструкций корпуса транспортных судов;

4. Реализация методики и алгоритма применения аппарата планирования эксперимента для моделирования и решения задач проектирования конструкций корпуса судна.

Основная научная задача диссертации — реализация методологии системного подхода в задачах АПП конструкций корпуса судна. Методы решения: математическое моделирование задач АПП на основе зависимостей строительной механики корабля и требований Правил Российского морского 7

Регистра, математическое программирование как аппарат принятия проектного решения.

Основные научные результаты и их новизна:

1. Разработаны методические принципы компоновки задач автоматизированного 1111 конструкций корпуса судна.

2. Разработаны оригинальные методики и алгоритмы АПП конструкций корпуса судна различного иерархического уровня.

3. Исследованы задачи АПП конструкций корпуса судна, реализующие требования различного иерархического уровня, с использованием методов моделирования и оптимизационно-поисковых процедур.

4. Показана возможность применения аппарата метода планирования эксперимента для задач автоматизированного проектирования конструкций корпуса судна.

Практическая ценность работы. Показана эффективность применения методов моделирования и оптимизационно-поисковых процедур для решения практических задач проектирования конструкций корпуса транспортных судов на основе требований Правил классификации и постройки морских судов Предлагаемый методический подход обеспечит сокращение сроков, повышение эффективности и качества проектно-конструкторских работ. Результаты работы используются при подготовке современных специалистов — морских инженеров, бакалавров, магистров по морской технике и технологиям, а также могут применяться в проектных организациях.

На защиту выносятся следующие основные результаты работы:

1. Методические принципы компоновки задач АПП конструкций корпуса судна.

2. Методики и алгоритмы АПП конструкций корпуса судна различного иерархического уровня.

3. Постановка и решение типовых задач 1111 конструкций корпуса морских транспортных судов с применением предлагаемого методического подхода и разработанного программного обеспечения.

4. Постановка и решение задачи ПП конструкций верхнего иерархического уровня с применением аппарата метода планирования эксперимента.

Внедрение результатов работы. Методические принципы и алгоритмы, обоснованные в диссертации, программное обеспечение, разработанное на их основе, применяются при автоматизированном параметрическом проектировании конструкций корпуса морских судов в ряде проектно-конструкторских организаций России (Северное ПКБ, ЦМКБ «АЛМАЗ»), а также в проектно-конструкторских подразделениях судостроительных предприятий Мьянмы. Материалы диссертации использованы в СПбГМТУ при подготовке учебного пособия по дисциплине «Автоматизированное проектирование конструкций корпуса судна», изучаемой студентами, проходящими подготовку по специальности 180101 «Кораблестроение» и по магистерской программе 552601 «Кораблестроение и морская техника», а также при разработке учебного пособия «Автоматизированное проектирование судовых конструкций» для студентов Технического Университета Мьянмы.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации обсуждались на Международной конференции по морским интеллектуальным технологиям: МОРИНТЕХ (СПб., 2008), на конференции по строительной механике корабля, посвященной памяти академика Ю.А.Шиманского (СПб., 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 5 научно-технических работ (из них 3 в соавторстве).

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 4-х глав и заключения, содержит 183 страницы основного текста (включая 13 таблиц и 46 рисунков), 2 страницы оглавления, список литературы из 103 названий. Приложения 1-3 имеют объем 101 страницу.

Краткое содержание диссертации.

В первой главе диссертации обсуждаются основные принципы АП конструкций корпуса судна. Это: системный подход, применение методов моделирования в различных аспектах проблемы АП, использование методов математического программирования в качестве аппарата принятия решения.

Во второй главе диссертации показано решение типовых задач I -го иерархического уровня ПП конструкций корпуса судна с использованием предложенных принципов автоматизированного поискового проектирования: проектирование листового и изолированного балочного элемента (применительно к наружной обшивке, палубному настилу, обшивке плоских переборок), проектирование пиллерсов и распорок. Математические модели задач формулируются на основе требований Правил PC.

В третьей главе диссертации рассматривается П-ой иерархический уровень процесса АПП. На этом этапе осуществляется ПП балок набора конструкций, для описания «поведения» которых могут быть применены модели стержневых систем: неразрезных балок; шпангоутных и прочих рам, перекрытий. В диссертации сделана постановка и приведено решение некоторых задач АПП конструкций П — го иерархического уровня. Рассмотрена задача проектирования основного бортового набора в конструкции с двойными бортами с использованием модели неразрезной балки. Представлены задачи проектирования набора днища, при отсутствии и наличии двойного дна с использованием моделей перекрытий соответственно с одинарным и двойным листовыми покрытиями. Показано решение задачи проектирования набора конструкции в соответствии с требованиями к устойчивости.

В четвертой главе диссертации рассмотрены задачи проектирования корпуса по требованиям к общей прочности. В соответствии с методологией АПП — это завершающий этап процесса проектирования конструкций. Предложен алгоритм решения такой задачи, реализующий процедуру одномерного поиска без ограничений. Дана постановка и алгоритм решения задачи как задачи нелинейного программирования с ограничениями. Для решения задачи в самой общей постановке предложено применить аппарат планирования эксперимента. Показана практическая реализация такого методического подхода, предложены соответствующие алгоритмы.

В заключении указаны основные научные и прикладные результаты, полученные автором диссертации.

Результаты работы ПК «ПОЛИНОМ» - коэффициенты полиномиальных моделей типа (4.43) для целевой функции , характеристик общей прочности и местной прочности днищевого перекрытия. Коэффициенты полинома для целевой функции задачи и ограничений (4.39), (4.40) — результат обработки численных экспериментов с ПК GSTRMF. Для построения ограничений (4.41) необходимо выполнить суммирование напряжений от общего изгиба и изгиба перекрытия, определяемых полиномами вида (4.43)(см.п3.3). При этом следует учитывать, что варьируемые конструктивные параметры xi входят в эти зависимости в кодированном виде х =(х — х )/Ах i 4 I ю7 / где X.- кодированное значение, х- натуральное значение; хю- натуральное значение основного уровня конструктивного параметра; А х, -интервал варьирования.

При одинаковых размерах области определения конструктивных параметров значение интервала варьирования Ах; зависит от порядка численного эксперимента. Чем больше число варьируемых параметров, тем сс меньше Ах в соответствии с зависимостью Ах =Ах- —, где Ах,а соответственно, интервал варьирования и звездное плечо при числе параметра,

В связи с этим перед выполнением процедуры сложения полиномиальных моделей необходимо осуществить перекодировку независимых переменных в одной из моделей, что эквивалентно изменению значений коэффициентов полинома следующим образом: а равном А; Ах*,а*- то же при числе параметров к* >к;а* > а. г.' г.' ЛХ г *

Ъ —^ Ъ,-или Ъ

I t к * г

Ах а а

Тогда ограничения (4.41) будут представляться полиномами типа i \ ОС J

V а а к Z ь +ь' V ч

XX

I j

Vй/

4.4.7 Компоновка и решение задачи нелинейного программирования

Компоновка и решение задачи нелинейного программирования выполняется ПК CFMP. Результаты работы представляются в виде файлов polis.rd,flexsi.dir, содержащих коэффициенты полиномиальных моделей для целевой функции и ограничений задачи нелинейного программирования в текстовом (polis.rd) и бинарном (flexsi.dir) представлении.

Для решения задачи нелинейного программирования используется программа FLEXSIPLEX, реализующая метод скользящего допуска в сочетании с методом Нелдера-Мида [19]. Результаты работы программы - значения варьируемых конструктивных параметров, обеспечивающих минимальное значение целевой функции при выполнении всех ограничений (файл flexsi,res).

4.4.8 Анализ результатов

Анализ полученного решения осуществляется непосредственно конструктором - пользователем. Он может внести уточнения в исходные данные - сделать корректировку файла геометрического и структурного описания и повторить процесс проектирования, а также имеет возможность изменить полученные значения конструктивных параметров по своему «неформализованному» усмотрению. На заключительном этапе проектирования предусмотрено выполнение проверочного расчета общей продольной прочности с использованием программных комплексов «GSTRMF», «FLMP», «FLSTRMP».

В разделе ГО.З Приложения 3 рассмотренный процесс проектирования демонстрируется на конкретном примере.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В представленной диссертации решена задача, имеющая практическое значение для повышения эффективности и ускорения процесса параметрического проектирования конструкций корпуса судна и в итоге для повышения качества проектных работ, а также для подготовки современных специалистов - морских инженеров, бакалавров, магистров по морской технике и технологиям. В диссертации получены следующие научные результаты:

1. Предложена общая модель задачи автоматизированного ПП конструкций корпуса судна, не противоречащая практике проектирования конструкций.

2. Разработаны методические принципы компоновки задач автоматизированного ПП конструкций корпуса судна. Обосновано применение методов математического программирования в качестве аппарата принятия решения.

3. Разработаны оригинальные методики и алгоритмы АПП конструкций корпуса судна, реализующие требования различных иерархических уровней.

4. Осуществлена апробация предложенных методик, алгоритмов и программного обеспечения, разработанного на их основе, применительно к проектированию конструкций корпуса транспортных судов. Исследованы задачи АПП конструкций корпуса судна, реализующие требования различного иерархического уровня, с использованием методов моделирования и оптимизационно-поисковых процедур.

5. Показана возможность применения аппарата метода планирования эксперимента для задач автоматизированного проектирования конструкций корпуса судна на примере задачи ПП конструкций верхнего иерархического уровня.

1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Изд. Наука, 1976, 280 с.

2. Ашик В.В. Проектирование судов. JL: Судостроение, 1985, 320 с.

3. Брэгман В.И. Решение задач статики корабля на ЭВМ, Л.: Судостроение, 1966, 220 с.

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

5. Гайкович А.И. Применение современных математических методов в проектировании судов. Учебное пособие, Л., 1982, 90с.

6. Гайкович А.И., Рюмин С.Н. Курсовое и дипломное проектирование с использованием УН САПР "Флот" текст. : Учебное пособие, СПбГМТУ, 2005, 78 с.

7. Гайкович А.И., Семенов Ю.Н. Системотехника и основы САПР в судостроении. Учебное пособие, Л., 1989, 100с.

8. Гарин Э.Н. Некоторые аппроксимационные подходы в задачах оптимального проектирования конструкций корпуса: Сб. науч. трудов. СПбГМТУ, 1995, с. 38-59.

9. Гарин Э.Н. Вариант автоматизации алгоритма метода конечных элементов (МКЭ). Труды ЛКИ, 1976, вып. 107, с. 75-79.

10. Гарин Э.Н. Использование некоторых простых численных процедур для автоматизации проектирования корпусных конструкций. Труды ЛКИ, 1974, вып. 90.

11. Гарин Э.Н. Компьютерная система моделирования и контроля демонтажно-разделочных работ. Сб. тр. СПб., Проблемы проектирования конструкций корпуса, судовых устройств и систем, 1995. с. 60-73.

12. Гарин Э.Н. Некоторые аппроксимационные подходы в задачах оптимального проектирования конструкций. Сб. тр. СПб., Проблемы проектирования конструкций корпуса, судовых устройств и систем, 1995. с. 3859.

13. Гарин Э.Н. Некоторый опыт проектирования монолитных плавучих доков.-Труды ЛКИ, вып. 85, 1973, с. 35-41.

14. Гарин Э.Н. О проектировании элементов поперчного сечения балки составного таврового профиля. — сб. ЛОП НТОС им. акад. А.Н.Крылова. Материалы по обмену опытом, вып. 26, 1996, с. 79-87.

15. Гарин Э.Н. САПР корпусных конструкций плавучих доков //Проблемы проектирования корпусных конструкций: Сб. науч. тр. / ЛКИ. Л., 1987. с. 11-14.

16. Гарин Э.Н., Глозман М.К., Григорьев Ю.К., Киреев В.Н., Смирнов Ю.А., Тряскин В.Н. Система автоматизированного проектирования конструкций корпуса судна. сб. ЛОП НТОС им. акад. А.Н.Крылова. Материалы по обмену опытом, вып. 25,1996, с. 53-65.

17. Гарин Э.Н. Поисковые методы в проектировании судовых конструкций, устройств и систем. Учебное пособие, СПбГМТУ, 2006, 118 с.

18. Гарин Э.Н., Смирнов Ю.А., Тряскин В.Н. Методология параметрического проектирования в специализированных САПР судовых конструкций. СПб. Труды конференции МОРИНТЕХ'97, т. 4, с. 270-273.

19. Гарин Э.Н., Степанов С.А. Автоматизация конструирования корпусных конструкций. Сб. науч. тр. ЛКИ: Проблемы проектирования корпусных конструкций, 1987. с. 35-39.

20. Дорин B.C. Автоматизация обработки информации в судостроении.

21. Судостроение, №7, 1979, с. 30-35.

22. Егер С.М., Лисейцев Н.К., Самойлович С.С. Основы автоматизированного проектирования самолетов, М., Машиностроение, 1986, 232 с.

23. Зангвилл У.И. Нелинейное программирование. Единый подход. М., Сов. радио, 1973.

24. Захаров И.Г. Обоснование выбора. Теория практики. СПб.: Судостроение,2006, 528 с.

25. Захаров И.Г., Гайкович А.И. Сквозные информационные технологии проектирования и строительства кораблей и судов генеральный путь кораблестроения XXI века. Труды конференции МОРИНТЕХ'97, т.1 СПб., 1997, с. 7-13.

26. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Термины и определения, статья 1.1, ГОСТ 34.003-90.

27. Ипатовцев Ю.Н., Короткин Я.И. Строительная механика и прочность корабля: Учебник. Л.: Судостроение, 1991, 288с.

28. Короткин Я.И., Локшин А.З., Сивере Н.Л. Изгиб и устойчивость пластин и круговых оболочек. Л.: Судпромгиз, 1955.

29. Короткин Я.И., Постнов В.А., Сивере Н.Л. Строительная механика корабля и теория упругости т.1. Л.: Судостроение, 1968, 424с.

30. Короткин Я.И., Ростовцев Д.М., Сивере Н.Л. Прочность корабля. Л.: Судостроение, 1974, 432с.

31. Курдюмов А.А. Прочность корабля. Л.: Судпромгиз, 1956.

32. Лазарев В.Н., Юношева Н.В. Проектирование конструкций судового корпуса и основы прочности судов: Учебник. Л.: Судостроение, 1989, 320с.

33. Ланге О. Оптимальные решения. М., Прогресс, 1967.

34. Литонов ОЕ. Суммирование изгибающих моментов, действующих на корпус судна. Судостроение. 1978. № 2. с. 18.

35. Лэсдон Л.С. Оптимизация больших систем. М., Наука, 1975.

36. Любавина Н.М., Пашин В.М. Модификация метода опорной гиперплоскости для локального поиска в задачах нелинейного программирования. В сб.: Вопросы судостроения. Л., Судостроение, 1977, с. 127-130.

37. Нормативно-методические материалы по расчетам прочности морских судов. /Российский морской Регистр судоходства: сб. нормативно-методических материалов. Книга одиннадцатая. СПб., 2002, 150 с.

38. Нормы прочности морских судов. / РМРС. СПб., 1992.

39. Обоснование структуры и методики САПР корпусных конструкций. Отчет по НИР, I-5-5-X-244, 1988, Per. № 0188.0003372, Инв. № 0288.0070981.

40. Обоснование требований Правил Регистра СССР по корпусу металлических плавучих доков. Отчет по НИР, I-5-5-T-27, ч.1, 1988, Per. № 0188.0082527, Инв. № 0288.0070981.

41. Обоснование требований Правил Регистра СССР по корпусу металлических плавучих доков. (Обоснование требований морского перегона) Отчет по НИР, I-5-5-T-27, ч.П, 1988, Per. № 0188.0082527, Инв. № 0288.0070982.

42. Пашин В.М. Оптимизация судов, Л.: Судостроение, 1983, 296с.

43. Пашин В.М., Поляков Ю.Н. Вероятностная оценка экономической эффективности судов. Л., Судостроение, 1976, 83 с.

44. Разработка системы автоматизированного проектирования корпусных конструкций плавучих доков. Часть VI. ЛКИ, Отчет по НИР, I-5-5-X-775, 1985, Per. № 800062104, Инв. № 0286.0078790

45. Разработка системы автоматизированного проектирования корпусных конструкций плавучих доков. Часть VII. ЛКИ, Отчет по НИР, I-5-5-X-775, 1986, Per. № 800062104, Инв. № 0287.0071157.

46. Разработка системы автоматизированного проектирования корпусных конструкций плавучих доков. Часть VIII. ЛКИ, Отчет по НИР, I-5-5-X-775, 1987, Per. № 800062104.

47. Рейнов М.Н., Брэгман В.И., Москаленко В.М. Судостроительные расчеты на ЭВМ, Д.: Судостроение, 1964, 170 с.

48. Реклейтис Г., Рейвиндран А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике. М.: Мир, 1986, т.1 -350 с, т.2-320 с.

49. Родионов А.А. Использование коэффициентов чувствительности при проектировании конструкций судового корпуса.//Судостроение 1997, № 1, с.12-16.

50. Родионов А.А. Математические методы проектирования оптимальных конструкций судового корпуса. JL: Судостроение, 1990, 248 с.

51. Родионов А.А. Прямые и обратные задачи строительной механики. ЦНИИ им. А.Н.Крылова, Труды НТК «Бубновские чтения», СПб, 1998, с. 137-138.

52. Российский морской регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов. Том 1, СПб, 2005, 482 с.

53. Российский морской регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов. Том 1, СПб, 1990.

54. Российский морской регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов. Том 1, СПб, 1995.

55. Российский морской регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов. Том 1, СПб, 2003.

56. Российский морской регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов. Том 1, СПб, 2007.

57. Российский морской регистр судоходства. Правила классификационных освидетельствований судов, 2004, 286 с.

58. Российский морской регистр судоходства. Сборник нормативно-методических материалов. Книга 7, СПб, 1998.

59. Сивере H.JI. Расчет устойчивости простейших перекрытий. Методические указания к расчетно-графической работе. Л.: изд. ЛКИД977, 20с.

60. Ростовцев Д.М., Журава В.М. Современные информационные технологии в высшем образовании. Материалы конференции МОРИНТЕХ'95, СПб. 1995, с. 21-26.

61. Ситников А.Н. Развитие и применение современных автоматизированных систем типа CAD/CAM в судостроении. Вестник технологии судостроения, № 1, 1995, с. 198-200.

62. Ситников А.Н., Плотников A.M. Концепция создания отечественной CAD/CAM системы для судостроения. Вестник технологии судостроения, № 3, 1997.

63. Смирнов Ю.А. Мониторно-исполнительный блок САПР корпусных конструкций. //Проблемы проектирования корпусных конструкций: Сб. науч. тр./ ЛКИ. Л., 1987. с. 15-20.

64. Справочник по строительной механике корабля. Том 3. Динамика и устойчивость корпусных конструкций. Л.: Судостроение, 1982.

65. Суслов А.Н. Геометрическое моделирование в системах проектирования и эксплуатации судна. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. 1998.

66. Суслов А.Н. Формирование помещений в системе автоматизированного проектирования судов. Труды ВМА, СПб., 1996.

67. Суслов А.Н. Формирование структуры данных электронного паспорта судна. Труды конференции МОРИНТЕХ '97, том. 1, с. 44-48.

68. Тимофеев О.Я. Проектирование многопролетной балки по условиям свободной вибрации. //Проблемы проектирования конструкций судов: Сб.науч. тр./ ЛКИ. Л., 1990. с. 50-54.

69. Тимофеев О.Я. Проектирование стержневых конструкций в режиме диалога с ЭВМ. Сб. науч. тр. ЛКИ: Проблемы проектирования корпусных конструкций, 1987. с. 21-26.

70. Тимофеев О.Я. Разработка модели машинного проектирования корпусных конструкций транспортных плавучих доков. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. ЛКИ, 1984.

71. Третьяков О.В. Информационная технология оценки эффективности проектных решений. Материалы конференции МОРИНТЕХ'2001, т.1 СПб., 2001, с. 51-55.

72. Тряскин В.Н. Автоматизированное проектирование судовых конструкций в соответствии с требованиями общей прочности. ЦНИИ им. А.Н.Крылова, Труды конференции «Бубновские чтения». СПб., 1997, с. 119-120.

73. Тряскин В.Н. Методология автоматизированного проектирования конструкций корпуса судна, Диссертация на соискание ученой степени д.т.н., СПб., 2007, с. 339.

74. Тряскин В.Н. Применение аппарата планирования эксперимента в САПР корпусных конструкций. //Проблемы проектирования конструкций судов: Сб.науч. тр./ ЛКИ. Л., 1990. с. 41-50.

75. Тряскин В.Н. Применение теории планирования эксперимента при проектировании конструкций корпуса судна. // Проблемы проектирования корпусных конструкций: Сб.науч. тр./ ЛКИ. Л., 1987. с. 26-35.

76. Тряскин В.Н. Проектирование конструктивного мидель-шпангоута морских транспортных судов. Учебное пособие. Л.: изд. ЛКИ, 1986, 102 с.

77. Тряскин В.Н. Проектирование конструкций плавучего дока по требованиям к общей прочности, Транспорт, Регистр СССР, Научно-технический сборник, вып. 18, 1991, с. 3-18.

78. Тряскин В.Н., Лазарев В.Н., Смирнов Ю.А, Курдюмов В.А. Проектирование корпусных конструкций морских судов. Учебное пособие. Л.: изд. ЛКИ, 1987, 84 с.

79. Теоретические основы планирования экспериментальных исследований. Под ред. Г.К. Круга, МВССО. Изд. МЭИ, 1973.

80. Федоров В.В. Теория оптимального эксперимента. М., Наука, 1971.

81. Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование. М.: Мир, 1975,534 с.

82. Хог Э., Арора Я. Прикладное оптимальное проектирование // Пер. с англ. М.: Мир, 1983. 478с.

83. Хьюз О. Проектирование судовых корпусных конструкций. Л.: Судостроение, 1988, 360 с.

84. Царев Б.А. Методология оптимизационного проектирования с доминирующими функциональными подсистемами. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Л. ЛКИ, 1989.

85. Шавров Н.Ю. Изгиб днищевых конструкций при действии значительных поперечных нагрузок // Тр. ин-та им.акад. А. Н. Крылова, 1983. Вып.375. с. 2127.

86. Шауб П.А. Проблемные вопросы современного проектирования судов. // Судостроение, 1991, № 10.

87. Шауб П.А. Особенности аналитического моделирования функциональных структур при функциональном проектировании. // Труды конференции МОРИНТЕХ'97, т.1, СПб., 1997, с. 54-59.

88. Шауб П.А. Опыт создания и эксплуатации системы автоматизированного исследовательского проектирования «Чертеж». // Материалы 1 международной конференции МОРИНТЕХ'95, СПб., 1995, с. 56-64.

89. Шиманский Ю.А. Справочник по строительной механике корабля т.1. Л.: Государственное союзное издательство судостроительной промышленности, 1958, 627с.

90. Шиманский Ю.А. Справочник по строительной механике корабля т.2. Л.: Государственное союзное издательство судостроительной промышленности, 1958, 526с.

91. Шиманский Ю.А. Справочник по строительной механике корабля т.З. Л.: Государственное союзное издательство судостроительной промышленности, 1960, 799с.

92. G.E.P. Box, К.М. Wilson, On the Experimental Attainment of Optimal Conditions, J. Roy. Stat. Soc. Ser. B, 13, № 1, 1951, 1-45.

93. Garin E. About automatical designing of T-beam structural elements. Hansa, 2 Juli Heft, 1973, № 14.

94. Garin E. From the Experience with Floating Dock structural Design. Schiff und Haffen, 2 June Heft 6, 1973, p. 491-493.

95. Schittkowski, К. (1986), NLPQL: A FORTRAN subroutine solving constrained nonlinear programming problems, (edited by Clyde L. Monma), Annals of Operations Research, 5, c. 485-500.

96. Tryaskin V.N. Spiridopulo V.I. Experiment planning tools in computer-aided design of ship hull structures, Transactions of the Krilov Shipbuilding Research Institute. Strength and Endurance of Ship Structures, 2002, c.81-95.t

97. САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ1. На правах рукописи0U0 0.9 0 7 34 7 МЬИНТКХАЙН

98. МЕТОДИКИ И АЛГОРИТМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СУДОВЫХ1. КОНСТРУКЦИЙ

99. Специальность 05.08.03 — проектирование и конструкция судова1. Санкт-Петербург 20091. СОДЕРЖАНИЕ1. Стр.1. ВВЕДЕНИЕ. 4