автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.03, диссертация на тему:Методики и алгоритмы автоматизированного проектирования и предремонтного контроля технического состояния конструкций стальных плавучих доков

О1

На правах рукописи

МЕТОДИКИ И АЛГОРИТМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ПРЕДРЕМОНТНОГО КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОНСТРУКЦИЙ СТАЛЬНЫХ ПЛАВУЧИХ ДОКОВ

Специальность 05.08.03 - Проектирование и конструкция судов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 8 НОЯ 2012

Астрахань-2012

005054552

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Астраханский Государственный Технический Университет» на кафедре «Судостроения и энергетических комплексов морской техники».

Ведущая организация:

Научный руководитель:

Научный консультант:

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Лубенко Владимир Николаевич

доктор технических наук, профессор Тряскин Владимир Николаевич

Тимофеев Олег Яковлевич,

доктор технических наук, доцент, начальник 5 отделения, ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова

Рюмин Сергей Николаевич,

кандидат технических наук, доцент кафедры Проектирования судов, СПбГМТУ

ФГУ Российский морской Регистр судоходства, г. Санкт-Петербург

Защита диссертации состоится «13» ноября 2012 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д_212.228.01 при ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный морской технический университет» по адресу: 190008, г. Санкт-Петербург, ул. Лоцманская, д.З, ауд. А-313.

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

Отзывы на автореферат диссертации в двух экземплярах, заверенных печатью организации, просим направлять по адресу: 190008, г. Санкт-Петербург, ул. Лоцманская, д.З.

Автореферат разослан «12» октября 2012 г.

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

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Обеспечение конкурентоспособности - одна из главнейших задач современного мирового судостроения и судоходства. Комплексное использование информационных технологий для решения этой задачи - единственная альтернатива для проектантов, судостроителей и судовладельцев.

В процессе эксплуатации корпус дока подвергается проверке технического состояния, при которой выполняются замеры остаточных толщин элементов листовых конструкций и балок набора. Замеренные величины сопоставляются с минимально допустимыми значениями, которые регламентируются требованиями классификационных организаций. Структура требований Российского Морского Регистра судоходства (РМРС), представленных в специализированной Инструкции, такова, что для определения допускаемых толщин листов, характеристик балок набора и поперечного сечения корпуса, необходимо знать соответствующие значения, регламентируемые действующими Правилами классификации и постройки. Для определения этих значений необходимо выполнить расчеты практически каждого листа, каждой группы однотипных балок набора всех структурных составляющих корпуса дока. Без автоматизации этих трудоемких расчетов, комплексное решение задачи затруднительно.

В связи с этим проблемы автоматизированной оценки технического состояния (ОТС) корпуса тесно связаны с проблемами автоматизированного проектирования (АЛ) конструкций корпуса дока Специализированная система АП конструкций корпуса дока, дополненная блоком автоматизированного расчета допускаемых остаточных толщин и обработки результатов дефектации, может обеспечить решение и задач анализа технического состояния конструкций дока.

Проблемы АП 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). В период с 70-х до конца 80-х годов под руководством Э.Н.Гарина выполнен большой цикл исследований, в рамках разработки системы АП конструкций плавучих доков по заказу Западного ПКБ (Ю.А. Смирнов, С.А. Степанов, О.Я. Тимофеев, В.Н. Тряскин). Система разрабатывалась для больших ЭВМ типа ЕС. Были созданы методики и алгоритмы для реализации ряда проектировочных процедур, подготовлено необходимое сервисное и функциональное программное обеспечение. В середине 90-х годов под руководством профессора В.Н. Тря-скина были начаты работы по созданию системы АП конструкций по заказу Северного ПКБ, а в 2000 г. - ЦМКБ «Алмаз» (Гарин Э.Н., Д.Б.Киселев, О.Н.Рабинович, Ю.А.Смирнов, В.Н.Тряскин).

В российской практике применяются несколько автоматизированных систем для формирования и обработки данных по техническому состоянию корпусов судов, составления прогнозных оценок. Можно отметить системы «СОИКС», «ОЕРНиЬЬ» и «ЗУЗСНЕСК» разработанные, соответственно, под руководством А.С.Брикера, В.А.Кулеша и В.Н.Тряскина, в которых задачи решаются на основе нормативных документов РМРС. Для плавучих доков до настоящего времени не создано аналогичных автоматизированных систем.

Для выполнения расчетов по Правилам требуется достаточно большой объем дополнительной исходной информации (по геометрии корпуса и внутренних структур, по типам отсеков, по распределению весовой нагрузки, по материалам корпусных конструкций и т.п.). Следовательно, оперативное решение проблем проектирования и ОТС конструкций

корпуса плавучего дока невозможно без автоматизации используемых расчетных процедур-

В России в настоящее время эксплуатируются десятки стальных плавучих доков с грузоподъемностью от 500 т до 80000 т, и длиной от 30 м до 300 м. Они подвергаются пе-

риодической проверке технического состояния конструкций.

Поэтому работа, посвященная рассмотрению вопросов, связанных с решением проблемы разработки системы АП и автоматизированного контроля технического состояния конструкций корпуса дока в процессе эксплуатации является актуальной.

Объектом исследования являются конструкции корпуса стальных плавучих доков.

Предмет исследования - задачи проектирования и ОТС конструкций корпуса стальных плавучих доков, базирующиеся на предлагаемых научно-методических принципах, алгоритмах автоматизированных процедур, реализуемые с использованием разработанных программных средств.

Цель работы - совершенствование методических принципов параметрического проектирования (ПП) и ОТС конструкций корпуса дока и разработка на этой основе алгоритмов и программного обеспечения.

В соответствии с целью ставятся следующие задачи исследования:

1. Анализ сложившейся практики ПП и ОТС конструкций корпуса дока;

2. Обоснование научно-методических принципов и разработка алгоритма программного комплекса ПП конструкций корпуса плавучего дока;

3. Постановка и решение задач ПП конструкций плавучих доков с применением методологии АП и разработанных программных средств: проектирование листовых и балочных элементов; проектирование конструкций понтона по требованиям к прочности и устойчивости при общем поперечном изгибе; проектирование конструкций корпуса дока по требованиям к общей продольной прочности и устойчивости;

4. Обоснование научно-методических принципов и разработка алгоритма программного комплекса ОТС конструкций корпуса плавучего дока;

5. Разработка структуры программного комплекса ОТС конструкций корпуса дока, обеспечивающего выявление: элементов (участков) конструкций, износы которых превышают допустимые величины; элементов (участков) конструкций со значительными коррозионными износами; сомнительных элементов (участков) конструкций;

6. Обоснование применения разработанных методик, алгоритмов и программного обеспечения для решения задач ОТС корпуса плавучих доков.

Основная научная задача диссертации - реализация методологии системного подхода в задачах проектирования и ОТС конструкций корпуса дока.

Методы исследования. В работе использованы метод математического моделирования задач ПП и ОТС конструкций, метод планирования численных экспериментов, аналитические и численные методы строительной механики корабля, метод математического программирования, как аппарата принятия решения.

Решение задач реализовано с использованием программного обеспечения, разработанного в среде программирования высокого уровня Fortran 6.6. Для создания интерфейса программных комплексов, визуализации подготовки исходных данных и результатов решения задач применялись среда программирования и инструменты Visual Basic 6.0.

Основные научные результаты и их новизна:

1. Разработаны научно-методические принципы моделирования при автоматизированном подходе к проектированию и ОТС конструкций корпуса дока;

2. Разработаны методики и алгоритмы автоматизированного параметрического проектирования (АПП) конструкций корпуса плавучего дока на основе требований Правил РМРС;

3. На основе разработанных методик и алгоритмов исследованы задачи проектирования конструкций корпуса дока по требованиям к прочности и устойчивости при общем поперечном и общем продольном изгибе;

4. Разработаны методики и алгоритмы ОТС конструкций корпуса плавучего дока, на их основе исследованы задачи ОТС конструкций корпуса плавучего дока.

Практическая ценность работы. Показана эффективность применения методов моделирования и оптимизационно-поисковых процедур для решения практических задач проектирования и ОТС конструкций корпуса стальных плавучих доков на основе требований Правил классификации и постройки. 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 проекгных бюро и подразделениях классификационных организаций, занимающихся проблемами оценки технического состояний конструкций.

На защиту выносятся следующие основные результаты работы:

1. Научно-методические принципы алгоритмов моделирования при автоматизированном подходе к проектированию и ОТС конструкций корпуса дока;

2. Методики и алгоритмы АПП конструкций корпуса дока на основе требований Правил РМРС;

3. Результаты исследований задач параметрического проектирования конструкций корпуса дока по требованиям к прочности и устойчивости при общем поперечном и общем продольном изгибе;

4. Методика и алгоритм ОТС конструкций корпуса дока. Результаты исследования задачи ОТС корпуса дока, реализующие требования различного иерархического уровня, с использованием методов моделирования и оптимизационно-поисковых процедур.

Внедрение результатов работы. Методические принципы и алгоритмы, обоснованные в диссертации, программное обеспечение, разработанное на их основе, планируются использовать при автоматизированном параметрическом проектировании и ОТС конструкций корпуса стальных плавучих доков в ряде проектно-конструкторских организаций России, а также в проектно-конструкторских подразделениях судостроительных предприятий Вьетнама. Результаты диссертационной работы нашли свое отражение в учебном процессе АГТУ при преподавании дисциплин проектного цикла для студентов специальности 180101 «Кораблестроение». Основными объектами внедрения, включаемыми в лекционные и практические курсы, стали математические модели и блок-схемы алгоритмов расчета, разработанные диссертантом для автоматизированного проектирования конструкций стальных плавучих доков и оценки их технического состояния.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации обсуждались и докладывались: на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ФГОУ ВПО «АГТУ» (2010, 2011 гг.); на заседаниях кафедры Конструкции судов СПбГМТУ; на «II научно-практической конференции судостроителей "Единение науки и практики"» в октябре 2010 г (г. С-Петербург).

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 8 печатных работ, в том числе, - 4 работы в рецензируемых научных журналах и изданиях, входящих в перечень, одобренный ВАК, - 1 программное обеспечение. При этом в 2 публикациях доля диссертанта составляет 100 %, в 6 публикациях - 50 %.

Структура и объём диссертационной работы. Работа состоит из введения, четырех глав и заключения. Она содержит 174 страницы основного текста (включая 12 таблиц и 33 рисунка) и 3 страницы оглавления. Список использованных источников включает 98 наименований и занимает 9 страниц. Приложения 1 - 3 имеют объем 33 страницы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы диссертации, дана оценка научной новизны, практической ценности получаемых результатов и краткая аннотация содержания работы по главам.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ РАЗЛИЧНОГО ИЕРАРХИЧЕСКОГО УРОВНЯ (ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ)

I УРОВЕНЬ ЭЛЕМЕНТЫ ПОДСТРУКТУРЫ

МОДЕЛИ

Прямоугольная пластина _(изгиб)_

Однопролетная балка _(изгиб)_

Прямоугольная пластина (устойчивость)

Однопролетная балка (устойчивость)

л

ТРЕБОВАНИЯ

Минимальные толщины

Местная прочность

Устойчивость

В первой главе обсуждаются современное состояние и перспективы развития методов и средств проектирования и контроля технического состояния конструкций корпуса плавучего дока.

В разделе 1.1 приведен анализ требований Правил РМРС к конструкции корпуса плавучего дока. Результаты данного анализа показывают, что эти требования могут эффективно использоваться для формирования задач автоматизированного параметрического проектирования конструкций плавучих доков.

В разделе 1.2 представлен обзор развития требований к ОТС корпуса плавучего дока. Рассмотрены принципы нормирования допускаемого износа конструкций с позиций общей и местной прочности, заложенные в основу Российских нормативных документов.

Для обеспечения надежности и рентабельности плавучих доков РМРС, наряду с постоянным совершенствованием требований Правил по постройке и классификации плавучих доков, в 2004 г. разработал «Инструкцию по определению технического состояния и ремонту корпусов стальных плавучих доков», согласованную с требованиями Правил РМРС, и с учетом особенностей их эксплуатации. В разделе рассматриваются требования этой инструкции.

В разделе 1.3 обсуждаются основные принципы АП конструкций корпуса дока. 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 -

II УРОВЕНЬ СТРУКТУРА В ЦЕЛОМ

МОДЕЛИ

Главные поперечные связи понтона (изгиб)

Главные поперечные связи понтона (устойчивость)

п

ТРЕБОВАНИЯ

Общая поперечная прочность

Устойчивость элементов

III УРОВЕНЬ СОВОКУПНОСТЬ СТРУКТУР

МОДЕЛИ

а

ТРЕБОВАНИЯ

Эквивалентный брус (Поперечное сечение корпуса в некоторых районах)

Общая продольная прочность

Устойчивость элементов

Рис. 1. Структура блока проектирования конструкций различного иерархического уровня

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

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 реализации модели нижнего (первого) уровня, используются в математической модели задачи проектирования следующего уровня в качестве ограничения снизу. Возможное изменение таких параметров - поисковое увеличение их значений в случае доминирования проектировочного условия на рассматриваемом уровне проектирования.

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 ЛДХ), неравенств gj(X) и граничных условий:

/(Х)-*йг/г,

й,(Х) = 0, 7 = 1,-, т,

л . (1) gj(X)> 0, у = т + 1,...,т + р,

(х1)тт<х1<(х1)аах, / = 1,-.,«, где X = {хх,х2,...,хп}Т - вектор п искомых варьируемых конструктивных параметров; /(X) - функция цели, она имеет значение и размерность критерия эффективности проектирования, т - количество ограничений-равенств, р - количество ограничений-неравенств.

В разделе 1.4 предложены методы и средства ОТС конструкций корпуса плавучего дока. Поскольку, как отмечено выше, структура требований Инструкции РМРС по ОТС конструкций плавучих доков такова, что для определения допускаемых толщин листов, характеристик балок набора и поперечного сечения корпуса, необходимо знать соответствующие значения, регламентируемые действующими Правилами, то очевидно, что проблемы автоматизированной ОТС корпуса тесно связаны с проблемами АПП конструкций корпуса дока. Это позволяет сформулировать основную методологическую идею ОТС корпуса дока, которая базируется на принципе декомпозиции корпуса на конструкции (конструктивные элементы) различного иерархического уровня и соответствующей декомпозиции процесса ОТС. Процесс ОТС декомпозируется на:

- ОТС элементов (листовых, балочных) - конструктивных элементов самого нижнего (первого) уровня декомпозиции корпуса;

- ОТС рамных балок - элементов конструкции более высокого уровня декомпозиции, в состав которых могут входить листовые и балочные элементы нижнего уровня декомпозиции;

- ОТС корпуса в целом, который описывается (моделируется) несколькими поперечными сечениями - верхний уровень декомпозиции процесса ОТС.

На кафедре Конструкции судов СПбГМТУ длительное время выполняются работы по проблемам АП конструкций корпуса дока и оценке их технического состояния. Для решения этих задач с участием автора разработан специализированный программный комплекс (ПК) «БУЗСНЕСК ООСК». Это касается оригинальных разработок для автоматизированного упрощенного описания геометрии, структуры корпуса дока и его конструкции (формирование базы данных по листам и балкам набора)

Во второй главе исследовано АПП конструкций корпуса плавучего дока на основе требований Правил РМРС. В соответствии с методологией АПП, процесс ПП начинается с листовых и балочных элементов до конструкции понтона и конструкции корпуса в целом.

В разделе 2.1 показано решение типовых задач первого иерархического уровня ПП конструкций корпуса дока с использованием предложенных принципов автоматизированного поискового проектирования: проектирование листового и изолированного балочного элемента. Математические модели задач формулируются на основе требований Правил РМРС и представляются в виде (1). Целевая функция характеризует массу материала и имеет вид:

(2)

- при проектировании листового элемента G = pcals

- при проектировании балочного элемента G = pcals + pcf0l + pcs0Ahl где рс - плотность стали, т/м3; а- расстояние между балками основного набора (шпация), м; / - пролет балочного элемента (большая сторона листового элемента), м; s - толщина листового элемента, мм; f0 - площадь сечения изолированного балочного элемента из профильного проката, см2; i0, мм и Ah, см - толщина и добавка к высоте балочного элемента (при проектировании составного профиля). В качестве варьируемых параметров приняты: a, s и 1<ец - в задачах проектирования листового элемента и a, s,f0, Ah, ReH - в задачах проектирования балочного элемента; Яен - предел текучести материала конструктивных элементов.

В разделе 2.2 исследована задача проектирования конструкций корпуса дока по требованиям к прочности и устойчивости при общем поперечном изгибе.

Проектирование конструкции дока по требованиям к прочности и устойчивости при общем поперечном изгибе является одной из ключевых задач, особенно для доков большой грузоподъемности, поскольку эти требования в значительной степени определяют размеры конструктивных элементов днища и стапель-палубы. При поперечной системе набора понтона обеспечение устойчивости листовых элементов стапель-палубы и днища обычно не вызывает проблем. Толщины, регламентируемые требованиями к поперечной прочности, достаточны для обеспечения и устойчивости. При продольной системе набора понтона, требования к устойчивости могут быть определяющими, особенно при учете начальных погибей листовых элементов, обусловленных сварочными деформациями. Это значит, что при расчетах поперечной прочности необходимо учитывать редуцирование листовых элементов конструкции понтона. Известно, что при наличии остаточных погибей редуцируются не только сжатые листовые элементы, но и растянутые.

Вычисление элементов сечения конструкции с учетом редуцирования связей производится методом последовательных приближений. Математическая модель задачи проектирования конструкций понтона плавучего дока представляется следующим образом:

минимизировать функцию

ЛМ= fjb,(y)xl(y) + Х"оДу)/о,(у) О) ;=1 ;=1 при ограничениях

gx(X,y) = W\ (X,y)-fV'(y)>0, g2(X,y) = W'2(X,y)-W(y)>0,

g3(x,y) = fw\x,y)-fw4y)>0,

ш

g4(X<y) = Xl (у) - -buckling

gs(X>y) = X2(y) - S2-buckling

g6(X>y) = *3(y) - s3-buckiingi^y) ^ 0.

0 ■

g7(X,y) = Xi(y)-s" ¿0, g8(X,y) = x2(y)-s°>0, g9(X,y) = x3(y)-s3°>0,

(4)

(5)

(6)

(7)

(8) (9)

(10) (И) (12)

Рис. 2. Поперечное сечение главной поперечной связи (переборки) понтона

где X = {*,(>■),х2(у),х3(у)}г - вектор независимых переменных; д:,(>') - толщина стапель-палубы, х2(у)- толщина днища, х3(у)- толщина стенки главной поперечной связи; у -отстояние рассматриваемого сечения от диаметральной плоскости; А(Х,у) - площадь сечения главной поперечной связи понтона, состоящей из стенки, двух поясков и установ-

ленных на них балок поперечного набора; Ъ) {у) - ширина верхнего и нижнего поясков или высота стенки в рассматриваемом поперечном сечении; «0, (у) - количество балок на I -ом элементе главной поперечной связи; /0,(у) - площадь сечения балки (рис.2); IV, (Х,у), IV2 (Х,у), /,„'(Х,у) - значения моментов сопротивления и площади сечения стенки полностью изношенных конструкций (к концу срока службы дока); IV'(у) - требуемый момент сопротивления к концу расчетного срока службы; /„'(у) - требуемая площадь сечения стенки главной поперечной связи к концу расчетного срока службы; ^-Ьист^У), -ЬисЫт^У)' ^-ЬисШ^У) " требуемые из условий устойчивости

толщины стапель-палубы, днища и стенки главной поперечной связи, соответственно; х" -ограничения снизу на значения конструктивных параметров, равные толщинам листовых конструкций по требованиям к местной прочности и минимальным толщинам.

Для решения задачи используется специализированный ПК, отладка алгоритмов которого и тестирование выполнены в процессе написания диссертации. Структура ПК представлена на рис.3.

В качестве примера представлены результаты исследования поперечной прочности понтона плавучего дока ПД_30 максимальной грузоподъемностью 29300 т и длиной стапель-палубы 230,95 м. Плавучий док спроектирован и построен фирмой ,Г.Ь.-М08(Ж в 1979 году. Архитектурно-конструктивный тип дока: самодокующийся, понтонный с и - образной формой корпуса, 6-ти понтонный.

С целью оценки влияния системы набора стапель-палубы и днища на результаты проектирования были выполнены расчеты для следующих конструктивных схем:

1) стапель-палуба и днище имеют продольную систему набора, поперечная переборка подкреплена вертикальными ребрами жесткости и одной горизонтальной рамной балкой;

2) стапель-палуба и днище имеют поперечную систему набора, поперечная переборка подкреплена горизонтальными ребрами жесткости.

С целью анализа влияния требований к устойчивости реализовывались следующие предпосылки:

1) расчет конструкций в полном соответствии с требованиями Правил, когда сжимающие напряжения в жестких связях определены при 100% допускаемом износе всех элементов поперечного сечения;

Рис. 3. Алгоритм решения задачи проектирования конструкций понтона плавучего дока

2) расчет конструкций при допущении, что сжимающие напряжения в жестких связях соответствуют 50% допускаемому износу всех элементов поперечного сечения;

3) расчет конструкций с учетом редуцирования как при продольной, так и при попе-

б, в) и предпосылке 2 (г, д, е): а, г-стапель-палубы; б, д- дншца; в, е-поперечной переборки. - построечные значения, -л- - результаты решения задачи (3)-( 12), о - расчетные значения по Правилам Регистра 1974, -о- - расчетные значения по требованиям к поперечной прочности, -*- -расчетные значения по требованиям к устойчивости, -о- — расчетные значения по требованиям к местной прочности и минимальным толщинам.

На графиках (рис. 4) изображено сопоставление полученных результатов с построечными фактическими значениями толщин элементов конструкций для расчета по конструктивной схеме 1 и предпосылке 1, 2. На этих графиках дополнительно показаны результаты расчета толщин элементов конструкций по требованиям Правил Регистра СССР 1974 г., действовавшим на момент постройки дока.

Требования, которые использованы при компоновке задачи (3) - (12), заимствованы из Правил Регистра 2012 г. Полученные результаты позволяют сформулировать следующие основные выводы:

1. Применение оптимизационных поисковых процедур - эффективный метод решения задачи проектирования конструкций понтона по требованиям к поперечной прочности.

2. Выявленные отличия расчетных толщин стапель-палубы и днища понтона от построечных толщин, а также от толщин, требуемых Правилами Регистра СССР 1974 г., действовавшими на момент постройки дока, обусловлены принципиально различными правилами нормирования устойчивости и иными подходами при назначении добавок на коррозионный износ в Правилах Регистра 2012 г. и 1974 г.

3. Значительные отличия расчетных толщин стапель-палубы и днища понтона при продольной системе набора по сравнению с построечными значениями связаны с ужесточением требований к устойчивости элементов листовой конструкции в действующих Правилах 2012.

4. Применение поперечной системы набора стапель-палубы и днища - наиболее рациональная конструктивная компоновка понтона. При такой компоновке часть площади верхнего и нижнего поясков главной поперечной связи формируется за счет материала балок, что позволяет уменьшить требуемые толщины стапель-палубы и днища.

5. Проектирование конструкций понтона при нормативных сжимающих напряжениях в жестких связях, соответствующих 50% износу всех элементов поперечного сечения приводит к уменьшению различия в расчетных и построечных толщинах листовых конструкций.

6. Требования действующих Правил Регистра целесообразно дополнить рекомендациями по учету редуцирования листов стапель-палубы и днища, особенно в случае применения продольной системы набора. Нормативные расчетные сжимающие напряжения следует определять при условном 50% износе всех элементов поперечного сечения, поскольку полный допускаемый износ всех элементов сечения к концу срока службы маловероятен.

В разделе 2.3 исследована задача проектирования конструкций корпуса дока по требованиям к общей продольной прочности и устойчивости.

Из условий прочности и устойчивости при общем продольном изгибе корпуса дока определяются требования к толщинам листов конструкций, наиболее удаленных от нейтральной оси поперечного сечения эквивалентного бруса. Для монолитного дока - это толщины листов настила топ-палубы, верхних промежуточных палуб, верхних поясьев стенок башен, днищевой обшивки, настила стапель-палубы и обшивки продольных переборок понтона. Для понтонного дока - это толщины листов настила топ-палубы, верхних промежуточных палуб, верхних и нижних поясьев стенок башен, обшивки днища башен.

Математическая модель задачи проектирования конструкций корпуса плавучего дока представляется следующим образом: минимизировать функцию

лх) = ][>,*, + Х/,„г+

г

(13)

/=1

при ограничениях:

8](Х) = Х]-Хлтт)>0, ] = к + \,...,2к,

(14)

(15)

^(Х) = 1,0-ст'|й,)(Х)>0, 1 = 2к + \,...,2к + п, (16)

= (Х)>0, ¡ = 2к + п + \,...,2к + 2п, (17)

^(Х) = 1,0-а,^т,4)(Х)>0, г = 2к + 2п + \,...,2к + Зп, (18)

Я,(Х) = 1,0-ст,£т/)(Х)>0, / = 2к + 3п + 1,...,2к + 4п, (19)

Я;(Х) = 1,0-ст'^) ДХ)>0, / = 2А: + 4и + 1,...,2к + 5п, (20)

&(Х) = 1,0-ег,£) , (Х)>0, / = 2к + 5п + 1,...,2к + 6п, (21)

£,.(Х) = 1,0-77,.(Х)>0, ¡ = 2к + 6п + ],] = \,...,к, (22)

где у4(Х) - площадь поперечного сечения эквивалентного бруса; X = {л:,,...,**}7 - вектор-столбец независимо варьируемых параметров - толщин листов; к - количество варьируемых параметров; п - количество расчетных случаев; Ь1 - ширина / -го листа; т - количество групп балочных элементов, размеры которых изменяются в соответствии с изменением толщин листов, на которых они расположены (и, - количество балок в /' -ой группе, /0, -

г=Ы

площадь сечения балки / -ой группы); - общая площадь поперечного сечения N

г=1 1=1

листов, толщина которых не изменяется; Х/г., - общая площадь поперечного сечения Ь

продольных балок, размеры которых не изменяются; и х^тт) максимально и ми-

нимально возможные значения у -го варьируемого параметра; ¿Гц*' , (X) - отношение расчетных напряжений от общего продольного изгиба (иЬ)) на уровне верхней (X))

и нижней (ст'г"' (X)) фибры к соответствующему нормативному значению к{^Ь)ап для /го расчетного случая; ст'^Д , (X) - отношение расчетных суммарных ({сотЬ)) напряжений от общего продольного изгиба корпуса и общего изгиба понтона монолитного дока на уровне стапель-палубы (X) и днища (X) к соответствующему норматив-

ному значению к£отЬ)а„ для / -го расчетного случая; ё'('и{Ьо1)_1 (X) - отношение расчетных напряжений от общего поперечного изгиба понтона монолитного дока на уровне стапель-палубы , (X) и днища а'^, , (X) к соответствующему нормативному значению к^г)ап для /-го расчетного случая; = кЬиск1тяос( X) / егсг ( X) - коэффициент утилизации ресурса устойчивости элементов у -ой листовой конструкции, толщина которой варьируется.

Для решения такой задачи предлагается применить аппарат планирования эксперимента в рамках постановки, предложенной В.Н.Тряскиным1. В диссертации показана практическая реализация такого методического подхода, предложены соответствующие алгоритмы. При этом целевая функция - площадь сечения эквивалентного бруса и ограничения (13) - (22) представляются в виде полиномов не выше второго порядка:

к к к

У = К + XЬ>*/ + X+ XЪЦХ>Х) ' (23)

/=1 1=1 ]>!=\

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

12

где Ь„ Ьц, Ь,, - коэффициенты регрессии, определяемые методами, принятыми в планировании эксперимента; к - количество варьируемых конструктивных параметров. Для решения задачи используется специализированный ПК, отладка алгоритмов которого и тестирование выполнены в процессе написания диссертации. Структура блока ПК представлена на рис.5.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Дополнительная информация для расчета параметров общей прочности

dock_nn.txt

Ж.

г Геометрическое и структурное описание поперечного сечения _корпуса_

Дополнительная информация для расчета поперечной прочности понтона

dock_nn.txt, soitsf.däJ\dockjm.txt, pontoon.def,

?- -т

ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ПЛАВУЧЕГО ДОКА ПО ТРЕБОВАНИЯМ К ОБЩЕЙ ПРОЧНОСТИ

ч

Расчет геометрических

характеристик эюивалентного бруса и параметров общей прочности

Sub: etexsf, ffzysf, rdttsf .

ПК: GSTRMF

Формирование плана численного эксперимента

Sub: etexsf, plensf, dplqsf j

Формирование 4 геометрических характеристик главных продольных и поперечных связей

понтона (монолитный док) Sub: floor, indexs, listsf, ydecksf, uporsf, pstrsf

Значения геометрических

характеристик эквивалентного бруса и параметров общей прочности

Файл результатов численных экспериментов: GSTRMF. RES

Расчет напряжений от изгиба понтона__

Sub: ponstr

_I_

^Значения суммарных напряжении от общего изгиба дока и от изгиба понтона

Файл результатов численных экспериментов: floor _. dat

f Файл с результатами формирования л значений целевой функции и ограничений

POUMF.RES

з:

ПОСТРОЕНИЕ ПОЛИНОМИАЛЬНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ ДЛЯ ЦЕЛЕВОЙ ФУНКЦИИ И ОГРАНИЧЕНИЙ ЗАДАЧИ НЕЛИНЕЙНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ

ПК: POLIMF

' РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННОГО ЭКСПЕРИМЕНТА: ^ Коэффициенты полиномиальных моделей для целевой функции и параметров общей цючности и устойчивости

POUMF.RES

ФОРМИРОВАНИЕ ВХОДНОГО ФАЙЛА ЗАДАЧИ НЕЛИНЕЙНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ

ПК: CFMP

з:

Коэффициенты полиномиальных моделей для целевой функции и ограничений задачи

POUMF.RES

JE

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ НЕЛИНЕЙНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ

ПК: FLEXSI

Результаты решения задачи нелинейного программирования_

FLEXS1.RES

Анализ результатов. Корректировка значений конструктивных параметров по усмотрению конструктора. Корректировка файла геометрического и структурного описания (неформализованный этап процесса _проектирования)__

ПК: МВА_У001 . +

Файл геометрического и структурного описания

dock_nn.d

ВЫПОЛНЕНИЕ ПРОВЕРОЧНОГО РАСЧЕТА

ПК: GSTRMF

Окончательные результаты проектирования

Рис. 5. Структура блока проектирования продольных связей корпуса плавучего дока

Процесс проектирования продольных связей корпуса дока, реализуемый предлагаемым ПК, состоит из 5 этапов, определяющих последовательность действий (алгоритм) решения задачи:

1. Формирование геометрического и структурного описания рассматриваемого поперечного сечения корпуса дока;

СТРУКТУРНО-ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОЦЕССА ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОНСТРУКЦИЙ КОРПУСА ДОКА

НОРМАТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ 1-ГО УРОВНЯ ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 1-ГО УРОВНЯ

I УРОВЕНЬ ЛИСТОВЫЕ И БАЛОЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИИ

НОРМАТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ II-ГО УРОВНЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДАННЫЕ II-ГО УРОВНЯ

2. Организация расчетных процедур для определения характеристик поперечного сечения эквивалентного бруса и нормируемых параметров общей продольной прочности (численных экспериментов на ЭВМ);

3. Построение полиномиальных зависимостей для целевой функции (13) и ограничений задачи (14) - (22);

4. Решение задачи нелинейного программирования;

5. Уточнение значений конструктивных параметров с учетом сортаментных данных на листовой и профильный прокат, соображений унификации и т.п.; выполнение проверочного расчета общей продольной прочности.

Реализация каждого этапа заканчивается формированием файлов данных, содержание и структура которых определяется требованиями к входному потоку информации для последующего этапа.

В третьей главе излагаются научно-методические основы и алгоритм определения технического состояния корпуса дока по требованиям нормативных документов классификационных организаций. Предложены алгоритмы и рекомендации для реализации требований различного иерархического уровня при ОТС корпуса дока, с использованием методов моделирования, оптимизационно-поисковых процедур.

В разделе 3.1 сформулирована основная методологическая идея ОТС корпуса дока, которая базируется на принципе декомпозиции корпуса на конструкции (конструктивные элементы) различного иерархического уровня и соответствующей декомпозиции процесса ОТС. Процесс ОТС декомпозируется на:

- ОТС элементов (листовых, балочных) - конструктивных элементов самого нижнего уровня (I уровня) декомпозиции корпуса;

- ОТС рамных балок - элементов конструкции более высокого уровня (II уровня) декомпозиции, в состав которых могут входить листовые и балочные элементы нижнего уровня декомпозиции;

- ОТС корпуса в целом (который описывается - моделируется несколькими поперечными сечениями) - верхний уровень (III уровень) декомпозиции.

Предлагаемый методологический принцип организации процесса ОТС целесообразно организовать по принципу «снизу - вверх» - от элементов конструкций нижнего (первого) иерархического уровня до корпуса в целом. Он может рассматриваться как модель ОТС (рис. 6). На каждом уровне процесса ОТС применяются свои модели конструкции (элементов конструкции) и свои требования к остаточным размерам конструктивных элементов. Организация процесса по принципу «снизу - вверх» обусловливает последовательное усложнение моделей конструкции и, в связи с этим, последовательное увеличение необхо-

II УРОВЕНЬ РАМНЫЕ БАЛКИ, ПЕРЕБОРКА ПОНТОНА, КОНСТРУКЦИЯ В ЦЕЛОМ

НОРМАТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ III-ГО УРОВНЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДАННЫЕ III-ГО УРОВНЯ

КОРПУС В ЦЕЛОМ -НЕСКОЛЬКО ПОПЕРЕЧНЫХ СЕЧЕНИЙ

СОПОСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ ПО НОРМАТИВАМ РАЗЛИЧНЫХ УРОВНЕЙ

ОКОНЧАТЕЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ДОПУСКАЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ КОНСТРУКЦИЙ

Рис. 6. Структурно-логическая схема оценки технического состояния корпуса дока

димой исходной информации. Одновременно осуществляется корректировка значений минимальных допускаемых размеров элементов конструкции, при чем - только в большую сторону. Практически, такой методологический принцип ОТС сводится к определению допускаемых остаточных размеров элементов конструкции для каждого уровня декомпозиции и выбору на заключительном этапе большей величины:

[5, ] = шах{ sm; s1(II); s1(III)}, (24)

где s1(I);s1(ii);j1(III) - допускаемые остаточные толщины рассматриваемого конструктивного элемента, соответственно для I, II, III уровней нормативных требований.

В разделе 3.2 приведено формирование требования I уровня. Нормативные требования I уровня регламентируют допускаемую остаточную толщину элементов листовых конструкций [s,], характеристики поперечного сечения (допускаемый момент сопротивления [WJ, допускаемую площадь сечения стенки [/*,]) и параметры элементов поперечного сечения балки из условий местной прочности, местной устойчивости с учетом построечных толщин и требований к минимальным толщинам. Допускаемая остаточная толщина [sj листовой конструкции при общем износе принимается максимальной из нескольких величин: [s,] = max{,?,,}. В общем случае в состав множества значений {.?,,} входят величины, зависящие от толщин, требуемых Правилами (расчетной толщины из условия местной прочности, минимальных конструктивных и построечных толщин). Нормативные требования к характеристикам балок приведены к допускаемым толщинам стенки. Итоговая допускаемая остаточная толщина стенки балки:

где [iJ^'jfi]]^- толщины стенки балки, соответствующие значению допускаемого остаточного момента сопротивления поперечного сечения и значению допускаемой остаточной площади поперечного сечения стенки соответственно, [i,]'"' = 1,05s',., s'c - толщина стенки балки набора, регламентируемая Правилами. На основе этих зависимостей построены алгоритмы формирования и реализации требований I уровня.

В разделе 3.3 приведено формирование требования II уровня. Нормативные требования II уровня назначаются из условий местной прочности конструкции в целом. Вид требований к балкам рамного набора (например, конструкция поперечной переборки понтона) такой же, как и для балок основного набора, но в ряде случаев эти требования приводят к необходимости увеличить (по отношению к требованиям I уровня) значения допускаемых остаточных толщин листовых конструкций, которые формируют присоединенные пояски и стенки балок рамного набора.

Для определения допускаемых остаточных толщин рамных балок типа поперечной и продольной переборки понтона предлагается специальный алгоритм. Требуемые значения допускаемых толщины стенки балки, толщин верхнего и нижнего присоединенных поясков находятся из решения оптимизационно-поисковой задачи: минимизировать функцию:

Q(x)=f>,*,+X»,/o, (25)

(=1 /=1

вектора независимо варьируемых параметров X = {х],х2,х}} при ограничениях:

Я,(Х)= IV/'"""'""-deck (X) - \Н\ ] > 0, (26)

g2(x)=W]Bo""m(x)-[Wl]> 0, (27)

g3(X)=^(X)-[F,J>0, (28)

g4(x)=^-[5~-^]>0, (29)

я5(х)=х2-[.<-"Г]>о, (зо)

g6(x)=х3- >о, od

где ii(X) - площадь поперечного сечения главной связи (поперечной или продольной переборки) понтона; 6, - ширина верхнего и нижнего поясков или высота стенки в рассматриваемом поперечном сечении главной связи; и, - количество балок (ребер жесткости -для стенки) на i - ом элементе главной связи; /0, - площадь сечения балки (ребра жесткости); WlranKKm-*ck(\) и W(х) - моменты сопротивления поперечного сечения на уровне стапель-палубы и днища соответственно; Л„(Х)- площадь поперечного сечения стенки главной связи; [Wx], [F11(i] - допускаемый момент сопротивления и допускаемая

__^ г Pontoon deck-* г Bottom-1 г Pontoon bulkheads-\ „

площадь сечения стенки главной связи; [s1(/) - ], [,?|(/) J, [i,(/) - ]-соот-

ветственно допускаемые толщины настила стапель-палубы, обшивки днища и стенки главной связи по требованиям 1-го уровня; х1,х2,х3— соответственно требуемые значения допускаемой толщины настила стапель-палубы, обшивки днища и стенки главной связи.

Если по каким-то условиям толщина некоторых листовых конструкций должна быть неизменной, задача может быть дополнена ограничениями - равенствами: й, (Х) = х, -= 0; si — заданная толщина i - го элемента сечения. Эти ограничения приведут к изменению соотношение значения допускаемых остаточных толщин элементов поперечного сечения.

Зависимости для определения моментов сопротивления поперечного сечения на уровне стапель-палубы \у^'"тюп-deck (х) и днища lV/'"""m(X) определяются по известным формулам как аналитические функции варьируемых параметров х,,х2,х3.

Введение в состав задачи ограничений, регламентируемых требованиями 1-го уровня, не позволит получить допускаемые толщины стапель-палубы, днища и стенки переборки меньше значений, регламентируемых требованиями 1-го уровня.

В разделе 3.4 приведено формирование требований III уровня. Нормативные требования III уровня регламентируют допускаемые остаточные толщины элементов листовых конструкций, формирующих пояски и (или) стенку эквивалентного бруса. Эти требования определяют минимально допустимые значения момента сопротивления поперечного сечения корпуса и площадь сечения стенки эквивалентного бруса в любом сечении по длине дока. Степень влияния этих требований на окончательные значения допускаемых остаточных толщин настила топ-палубы, днищевой обшивки или обшивки стенки башни зависит от размеров дока, от величины допускаемой поперечной нагрузки на палубу, днище, стапель-палубу и обшивку стенки башни.

Требуемое значение момента сопротивления на заданном уровне (топ-палуба или днище) наиболее эффективно обеспечивается соответствующим выбором толщин листовых конструкций на этом уровне. Тем не менее, к увеличению момента сопротивления на уровне палубы приведет увеличение толщины днищевой обшивки и наоборот. С другой стороны, добавка материала в поперечное сечение на уровне нейтральной оси (увеличение толщины стенки башни, например) приведет к снижению момента сопротивления на уровне верхнего и нижнего поясков эквивалентного бруса. Таким образом, требования III уровня могут быть обеспечены различными решениями.

С учетом принципиальных положений, обоснованных в диссертации, предложена следующая форма представления задачи ОТС с учетом требований III уровня: минимизировать функцию:

Ф (x) = abs(Wd(X)-[Wd]) (32)

вектора независимо варьируемых параметров Х = {х,}т, / = !,..., п при ограничениях:

Я1(Х)=^(Х)-[Г,]>0, (33)

g2(x)=IF4(x)-[ÎFJ>0, (34)

hj{x)=xj-{K-\)sf=0, j = l,...,m, (35)

gi+i (x) = */ - * 0, / = 1,..., и, (36)

g2+n+/(x)= *,(nMX> -x, > 0, i = 1.....И, (37)

где IVj (X) и Wb{x) - моменты сопротивления поперечного сечения корпуса дока на уровне топ-палубы и днища соответственно; [IVd(X)] и [\Vh(X]\ - допускаемые моменты сопротивления поперечного сечения корпуса дока на уровне топ-палубы и днища соответственно. Минимальные ограничения на значения варьируемых параметров определяются условием: jcf(min) =[i/(n)]-5(0), В котором [5,(П)] - толщина, допускаемая по требованиям II

уровня; s<0)- толщина, замеренная в процессе дефектации. Максимальные ограничения на значения варьируемых параметров определяются по зависимости: л"/(тах) = С*" —в которой коэффициент к > 1,0 позволяет вводить фиксированный запас к замеренной толщине. Ограничение - равенство (35) позволяет оставить среди группы однотипных конструктивных элементов (листов) элемент, имеющий большую степень износа. Коэффициент к может быть принят равным 1,025-И,100 - по усмотрению разработчика проекта ОТС (1,...,/и - номера варьируемых переменных, которые имеют повышенный износ, и будут контролироваться).

Фактические значения характеристик поперечного сечения корпуса дока fVJ(b)(X) определяются с использованием функции Папковича tp(c,z<0>), характеризующей влияние изменения момента сопротивления на уровне z<0) от нейтральной оси, при изменении

толщины листового элемента на уровне с,.

Четвертая глава посвящена рассмотрению проблем автоматизированного формирования модели корпуса для задач ОТС стальных плавучих доков и обсуждению результатов реализации требований правил Регистра при ОТС плавучего дока.

В разделе 4.1 показана структура электронно-цифровой модели корпуса судна (Hull Condition Data Model) - НСМ-модель. Данная структура предложена Бюро Веригас и Германским Ллойдом в рамках проекта CAS (Condition Assessment Scheme). НСМ-модель -это модель данных для описания корпуса судна с целью дальнейшего ее использования в задачах ОТС корпуса судна. Предполагается, что в общем случае такая модель данных должна содержать информацию по остаточным толщинам конструктивных элементов и параметрам других дефектов: трещин, остаточных деформаций, по состоянию покрытий и т.п. НСМ-модель представляется в виде XML-документа (в формате *.XML).

Структура файла данных XML является общим для судов и других технических сооружений. Поэтому файл XML с данной структурой может использоваться и для плавучих доков.

В разделе 4.2 приведены методика, алгоритмы и программное обеспечение дополнения модели состояния корпуса дока результатами замеров, разработанные в диссертации.

В разделе 4.3 приведены примеры реализации требований различного иерархического уровня при ОТС корпуса плавучего дока.

Методика реализации требований I уровня демонстрируется применительно к листам обшивки днища и балкам основного днищевого набора плавучего дока ПД_945 грузоподь-

емностью 4500 т.

В качестве примера реализации требований II уровня приводятся постановка задачи и результаты ее решения при определении допускаемых толщин настила стапель-палубы, днищевой обшивки и стенки поперечной переборки понтона плавучего дока ПД_30 с максимальной грузоподъемностью 29300 т и длиной стапель-палубы 230,95 м. Проблема формулируется в виде задачи математического программирования (25) - (31). Показано, что требования II уровня приводят к значительно большим значениям допускаемых остаточных толщин настила стапель-палубы, днищевой обшивки и стенки поперечной переборки понтона, чем требования I уровня.

В качестве примера реализации требований III уровня приводятся постановка задачи и результаты ее решения при определении допускаемых толщин настила топ-палубы, верхнего пояса наружной и внутренней стенок башен, формирующих верхний поясок эквивалентного бруса, а также толщин днищевой обшивки и горизонтального киля в районе средней части плавучего дока ПД_910 грузоподъемностью 80000 т и длиной стапель-палубы 300 м.

Математическая формулировка задачи определения технического состояния конструкции корпуса в форме оптимизационно-поисковой процедуры требований III уровня принята в виде совокупности зависимостей (32) - (37) с учетом особенностей конструкции корпуса рассматриваемого дока. Предложенная структура задачи позволяет получать различные решения, которые будут удовлетворять условиям допустимости технического состояния корпуса дока. Причем, введение в качестве ограничений требований I и II иерархических уровней не позволит получить решение, при котором допускаемые толщины будут меньше этих значений. Результаты нескольких возможных решений указанной задачи представлены в диссертации. Рассмотрена гипотетическая задача ОТС корпуса с существенно неравномерным износом листа настила топ-палубы, примыкающего к наружной стенке башни (1% построечной толщины) и соседнего листа настила топ-палубы (33% построечной толщины). В результате расчета допускаемая толщина листа настила топ-палубы, примыкающего к наружной стенке башни увеличилась до 20,2 мм вместо 19,7 мм в предположении приблизительно одинакового износа смежных листов.

В разделе 4.4 показаны практические возможности использования средств ПК «SYSCHECK DOCK» для решения задачи ОТС конструкций корпуса дока.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В представленной диссертации решена задача, имеющая практическое значение для повышения эффективности и ускорения процесса проектирования конструкций корпуса дока, повышения качества проектных работ, а также для повышения качества и эффективности процесса предремонтной оценки технического состояния корпуса и его контроля на протяжении всего жизненного цикла дока. В диссертации получены следующие научные и прикладные результаты:

1. Выполнен анализ сложившейся практики ПП и ОТС конструкций корпуса дока. Показано, что эффективное решение задач оценки технического состояния корпуса дока возможно при совместном решении задач проектирования корпусных конструкций.

2. Обоснованы научно-методические принципы и разработаны алгоритмы программного комплекса ПП конструкций корпуса плавучего дока.

3. Предложены постановка и решение задач ПП конструкций плавучих доков с применением методологии АП и разработанных программных средств: проектирование листовых и балочных элементов конструкций по требованиям к местной прочности и минимальным толщинам; проектирование конструкций понтона по требованиям к прочности и устойчивости при общем поперечном изгибе; проектирование конструкций корпуса дока по требованиям к общей продольной прочности и устойчивости.

4. Обоснованы научно-методические принципы и разработаны алгоритмы программного комплекса оценки технического состояния конструкций корпуса дока.

5. Разработана структура программного комплекса оценки технического состояния конструкций корпуса дока, обеспечивающего выявление: элементов (участков) конструкций, износы которых превышают допустимые величины; элементов (участков) конструкций со значительными коррозионными износами; сомнительных элементов (участков) конструкций.

6. Обосновано применение разработанных методик, алгоритмов и программного обеспечения для решения задач оценки технического состояния корпуса плавучих доков.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах: В рецензируемых научных журналах и изданиях:

1. Jle Минь Тху. Постановка задачи параметрического проектирования конструкций корпуса плавучего дока по требованиям к прочности и устойчивости при общем поперечном изгибе [Текст] / В.Н. Тряскин, Jle Минь Тху // Морские интеллектуальные технологии. - 2011. -№2(12). - С. 41-44. ISSN 2073-7173 (автор - 50 %).

2. Jle Минь Тху. Решение задачи параметрического проектирования конструкций корпуса плавучего дока по требованиям к прочности и устойчивости при общем поперечном изгибе [Текст] / Ле Минь Тху // Вестник АГТУ. Сер.: Морская техника и технология. - 2011. -№2. - С. 32-38. ISSN 2073-1574 (автор - 100 %).

3. Ле Минь Тху. Постановка задачи проектирования конструкций корпуса плавучего дока по требованиям к общей прочности [Текст] / Ле Минь Тху, В.Н. Тряскин, В.Н. Лу-бенко //Вестник АГТУ. Сер.: Морская техника и технология. - 2012. -№1.-С. 18-24. ISSN 2073-1574 (автор - 50 %).

4. Ле Минь Тху. Проектирование конструкций корпуса плавучего дока по требованиям к прочности и устойчивости при общем поперечном изгибе с учетом редуцирования [Текст] / В.Н. Тряскин, Ле Минь Тху // Морской вестник. - 2012. - Специальный выпуск №1(9). - С. 42-46. ISSN 1812-3694 (автор - 50 %).

В иных изданиях:

5. Ле Минь Тху. Оценка технического состояния конструкций плавучего дока на основе замеров остаточных толщин элементов конструкций [Текст] / Ле Минь Тху // Отраслевые аспекты технических наук. - 2011. - № 4. - С. 23-27. ISSN 2221-2507 (автор -100%).

6. Ле Минь Тху. Определение и оценка технического состояния конструкций доков по требованиям нормативных документов классификационных организаций [Текст] / В.Н. Лубенко, Ле Минь Тху // Тез. докл. меж. отрас. науч. конф. АГТУ (г. Астрахань, 19-23.04.2010 г.). - Астрахань: Изд-во АГТУ. - 2010. - Том. 1. - С. 264-265. ISBN 9785-89154-348-5 (автор - 50 %).

7. Ле Минь Тху. Проблемы проектирования конструкций стальных плавучих доков при общем поперечном изгибе [Текст] / В.Н. Лубенко, Ле Минь Тху // Тез. докл. Всеро. науч. конф. АГТУ (г. Астрахань, 25-30.04.2011г.). - Астрахань: Изд-во АГТУ. - 2011. - С. 214-215 (автор - 50 %).

8. Ле Минь Тху. Программное обеспечение «Программа визуализации замеров остаточных толщин листов судовых конструкций и дополнения данными о замерах модели состояния корпуса судна, представленной в формате XML-документа» / В.Н. Тряскин, Ле Минь Тху // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2012614966. Зарегистрировано 01.06.2012 (автор - 50 %).

ИЦ СПбГМТУ, Лоцманская, 10 Подписано в печать 02.10.2012. Зак. 4512. Тир. 100. 1,1 печ. л.

ВВЕДЕНИЕ.

1. НОРМАТИВНАЯ БАЗА, МЕТОДЫ И ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА ПРОЕКТИРОВАНИЯ И КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОНСТРУКЦИЙ КОРПУСА ПЛАВУЧЕГО ДОКА.

1.1. Основы требований Правил РМРС к конструкции корпуса плавучего дока.

1.2. Основы требований нормативных документов для контроля технического состояния корпуса плавучего дока.

1.2.1. Развитие требований для контроля технического состояния корпуса плавучего дока.

1.2.2. Принципы нормирования допускаемых износов конструкций корпуса плавучего дока.

1.3. Параметрическое проектирование конструкций корпуса плавучего дока.

1.3.1. Общая схема параметрического проектирования конструкций плавучего дока.

1.3.2. Структура системы автоматизированного параметрического проектирования конструкций корпуса дока.

1.4. Методы и программные средства оценки технического состояния конструкций корпуса плавучего дока.

1.4.1. Методическое и программное обеспечение оценки технического состояния корпусных конструкций.

1.4.2. Принципы построения системы автоматизированной оценки технического состояния конструкций плавучих доков.

2. АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ КОРПУСА ПЛАВУЧЕГО ДОКА НА ОСНОВЕ ТРЕБОВАНИЙ ПРАВИЛ.

2.1. Проектирование листовых и балочных элементов конструкций корпуса дока

2.1.1. Постановка задач.

2.1.2. Примеры параметрического проектирования листовых и балочных элементов корпуса дока

2.2. Проектирование конструкций корпуса дока по требованиям к прочности и устойчивости при общем поперечном изгибе.

2.2.1. Постановка задачи.

2.2.2. Структура программного комплекса.

2.2.3. Расчетные формулы и пояснения.

2.2.4. Примеры параметрического проектирования конструкций понтона дока. Анализ результатов.

2.3. Проектирование конструкций корпуса дока по требованиям к общей продольной прочности и устойчивости.

2.3.1. Постановка задачи.

2.3.2. Структура программного комплекса.

2.3.3. Пояснения к расчетным процедурам.

2.3.4. Примеры параметрического проектирования конструкций корпуса дока. Анализ результатов.

3. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОНСТРУКЦИЙ КОРПУСА ДОКА.

3.1. Методика оценки технического состояния конструкций дока по требованиям нормативных документов РМРС.

3.2. Алгоритмы формирования требований I уровня.

3.3. Алгоритмы формирования требований II уровня.

3.4. Алгоритмы формирования требований III уровня.

4. ПРИМЕНЕНИЕ ПРЕДЛАГАЕМЫХ МЕТОДИК И АЛГОРИТМОВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ПЛА

ВУЧИХ ДОКОВ.

4.1. Структура файла данных для задач оценки технического состояния корпуса стальных плавучих доков и методика его формирования

4.2. Методика, алгоритмы и программное обеспечение дополнения модели состояния корпуса результатами замеров.

4.3. Примеры решения задач автоматизированной оценки технического состояния корпуса дока.

4.3.1. Реализация требований I уровня.

4.3.2. Реализация требований II уровня.

4.3.3. Реализация требований III уровня.

4.4. Программный комплекс оценки технического состояния корпуса дока.

Обеспечение конкурентоспособности - одна из главнейших задач современного мирового судостроения и судоходства. Комплексное использование информационных технологий для решения этой задачи - единственная альтернатива для проектантов, судостроителей и судовладельцев.

В настоящее время существуют информационные технологии, позволяющие управлять процессом проектирования, постройки и эксплуатации судов. Обеспечивается возможность контролировать состояние судна и его корпуса, в частности, на протяжении всего жизненного цикла. Основные нормативные документы для этого Правила классификационных организаций [55,56,57,58] и специализированные инструкции, регламентирующие допускаемые параметры конструкций, разрабатываемые на их основе [22,23,24,54,95,96,97].

Плавучие ремонтные доки - сложные инженерные сооружения, которые проектируются, строятся, эксплуатируются специализированными проектными, судостроительными и судоремонтными предприятиями (фирмами). Поэтому информационные технологии, применяемые для судов, могут быть адаптированы к задачам управления их жизненным циклом.

Создание систем автоматизированного проектирования конструкций корпуса плавучего дока в настоящее время находится в стадии разработки. Необходимые нормативные документы и методологические основы для этого существуют. Правила классификации и постройки морских судов Российского морского Регистра судоходства (РМРС) содержат соответствующие требования для корпуса доков. В данной работе выполнены обстоятельные исследования проблем автоматизированного проектирования конструкций корпуса дока; разработана значительная часть необходимого программного обеспечения проектировочных процедур.

В процессе эксплуатации корпус дока подвергается проверке технического состояния, при которой выполняются замеры остаточных толщин элементов листовых конструкций и балок набора. Замеренные величины сопоставляются с минимально допустимыми значениями, которые регламентируются требованиями классификационных организаций. Структура требований РМРС, представленных в специализированной Инструкции [22,23,24,54], такова, что для определения допускаемых толщин листов, характеристик балок набора и поперечного сечения корпуса, необходимо знать соответствующие значения, регламентируемые действующими Правилами классификации и постройки. Для определения этих значений необходимо выполнить расчеты практически каждого листа, каждой группы однотипных балок набора всех структурных составляющих корпуса дока. Без автоматизации этих трудоемких расчетов, комплексное решение задачи затруднительно.

В связи с этим проблемы автоматизированной оценки технического состояния корпуса тесно связаны с проблемами автоматизированного проектирования конструкций корпуса дока. Специализированная система автоматизированного проектирования конструкций корпуса дока, дополненная блоком автоматизированного расчета допускаемых остаточных толщин и обработки результатов дефектации, может обеспечить решение и задач анализа технического состояния конструкций дока.

Проблемы АП конструкций длительное время разрабатываются на кафедре конструкции судов СПб.ГМТУ. Первые работы кафедры, посвященные решению отдельных задач АП конструкций появились в начале 70-х годов прошлого века (Э.Н.Гарин [5,6,7,8,9,14,90,91]). В период с 70-х до конца 80-х годов под руководством Э.Н.Гарина выполнен большой цикл исследований, в рамках разработки системы автоматизированного проектирования конструкций плавучих доков по заказу Западного ПКБ [40,41,42,44,45,46] (Ю.А. Смирнов, С.А. Степанов, О .Я. Тимофеев, В.Н. Тряскин). Система разрабатывалась для больших ЭВМ типа ЕС. Были созданы методики и алгоритмы для реализации ряда проектировочных процедур, подготовлено необходимое сервисное и функциональное программное обеспечение [11,12,61,62,63,64,74,75,76, 80,84,92]. В середине 90-х годов под руководством профессора В.Н. Тряскина были начаты работы по созданию системы АП конструкций по заказу Северного ПКБ, а в 2000 г. - ЦМКБ «Алмаз» [66,70,71,72,73,78,79] (Гарин Э.Н., Д.Б.Киселев, О.Н.Рабинович, Ю.А.Смирнов, В.Н.Тряскин).

В российской практике применяются несколько автоматизированных систем для формирования и обработки данных по техническому состоянию корпусов судов, составления прогнозных оценок. Можно отметить системы «СО-ИКС» [3,4], «ОЕРН1ЛХ» [60] и «8У8СНЕСК» [21,68] разработанные, соответственно, под руководством А.С.Брикера, В.А.Кулеша и В.Н.Тряскина, в которых задачи решаются на основе нормативных документов РМРС. Для плавучих доков до настоящего времен не создано аналогичных автоматизированных систем.

Для выполнения расчетов по Правилам требуется достаточно большой объем дополнительной исходной информации (по геометрии корпуса и внутренних структур, по типам отсеков, по распределению весовой нагрузки, по материалам корпусных конструкций и т.п.). Для автоматизированной подготовки такой информации должно быть разработано достаточно сложное специализированное программное обеспечение, созданы необходимые базы данных (по конструкции корпуса, по отсекам, по материалам и т.п.).

Следовательно, оперативное решение проблем проектирования и оценки технического состояния конструкций корпуса плавучего дока невозможно без автоматизации используемых расчетных процедур. Поэтому работа, посвященная рассмотрению вопросов, связанных с решением этой проблемы на современном уровне в рамках разработки системы автоматизированного проектирования и автоматизированного контроля технического состояния конструкций корпуса дока в процессе эксплуатации («БузсЬеск-ООСК») является актуальной.

Данная работа посвящена решению основных вопросов указанной проблемы на основе широкого использования новых возможностей информационных технологии. Из этой сложной и комплексной проблемы рассмотрены только те вопросы, в решении которых автор принимал непосредственное участие.

Настоящее исследование является продолжением и развитием работ, выполненных ранее на кафедре конструкции судов СПбГМТУ под руководством профессора В.Н. Тряскина. Диссертация посвящена разработке методических основ, алгоритмов и программного обеспечения задач проектирования и контроля технического состояния конструкций корпуса дока.

Объектом исследования в рассматриваемой диссертационной работе являются конструкции корпуса стальных плавучих доков.

Предмет исследования - задачи проектирования и ОТС конструкций корпуса стальных плавучих доков, базирующиеся на предлагаемых научно-методических принципах, алгоритмах автоматизированных процедур, реализуемые с использованием разработанных программных средств.

Цель работы - совершенствование методических принципов lili и ОТС конструкций корпуса дока и разработка на этой основе алгоритмов и программного обеспечения

В соответствии с целью ставятся следующие задачи исследования:

1. Анализ сложившейся практики 1111 и ОТС конструкций корпуса дока.

2. Обоснование научно-методических принципов и разработка алгоритма программного комплекса ГШ конструкций корпуса плавучего дока.

3. Постановка и решение задач 1111 конструкций плавучих доков с применением методологии АП и разработанных программных средств: проектирование листовых и балочных элементов; проектирование конструкций понтона по требованиям к прочности и устойчивости при общем поперечном изгибе; проектирование конструкций корпуса дока по требованиям к общей продольной прочности и устойчивости.

4. Обоснование научно-методических принципов и разработка алгоритма программного комплекса ОТС конструкций корпуса плавучего дока.

5. Разработка структуры программного комплекса ОТС конструкций корпуса дока, обеспечивающего выявление: элементов (участков) конструкций, износы которых превышают допустимые величины; элементов (участков) конструкций со значительными коррозионными износами; сомнительных элементов (участков) конструкций.

6. Обоснование применения разработанных методик, алгоритмов и программного обеспечения для решения задач ОТС корпуса плавучих доков.

Основная научная задача диссертации - реализация методологии системного подхода в задачах проектирования и ОТС конструкций корпуса дока.

Методы исследования - в работе использованы метод математического моделирования задач ПП и ОТС конструкций, метод планирования численных экспериментов, аналитические и численные методы строительной механики корабля, метод математического программирования, как аппарата принятия решения.

Решение задач реализовано с использованием программного обеспечения, разработанного в среде программирования высокого уровня Fortran 6.6. Для создания интерфейса программных комплексов, визуализации подготовки исходных данных и результатов решения задач применялась среда программирования и инструменты Visual Basic 6.0.

Основные научные результаты и их новизна

1. Разработаны научно-методические принципы алгоритмов моделирования при автоматизированном подходе к проектированию и ОТС конструкций корпуса дока.

2. Разработаны методики и алгоритмы АПП конструкций корпуса плавучего дока на основе требований Правил РМРС.

3. На основе разработанных методик и алгоритмов исследованы задачи проектирования конструкций корпуса дока по требованиям к прочности и устойчивости при общем поперечном и общем продольном изгибе;

4. Разработаны методики и алгоритмы ОТС конструкций корпуса плавучего дока, на их основе исследованы задачи ОТС конструкций корпуса плавучего дока.

Практическая ценность работы. Показана эффективность применения методов моделирования и оптимизационно-поисковых процедур для решения практических задач проектирования и ОТС конструкций корпуса стальных плавучих доков на основе требований Правил классификации и постройки. 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 бюро и подразделениях классификационных организаций, занимающихся проблемами оценки технического состояний конструкций.

На защиту выносятся следующие основные результаты работы:

1. Научно-методические принципы алгоритмов моделирования при автоматизированном подходе к проектированию и ОТС конструкций корпуса дока;

2. Методики и алгоритмы Al 111 конструкций корпуса дока на основе требований Правил РМРС;

3. Результаты исследований задач параметрического проектирования конструкций корпуса дока по требованиям к прочности и устойчивости при общем поперечном и общем продольном изгибе;

4. Методика и алгоритм ОТС конструкций корпуса дока. Результаты исследования задачи ОТС корпуса дока, реализующие требования различного иерархического уровня, с использованием методов моделирования и оптимизационно-поисковых процедур.

Внедрение результатов работы. Методические принципы и алгоритмы, обоснованные в диссертации, программное обеспечение, разработанное на их основе, планируется использовать при автоматизированном параметрическом проектировании и ОТС конструкций корпуса стальных плавучих доков в ряде проектно-конструкторских организаций России, а также в проектно-конструкторских подразделениях судостроительных предприятий Вьетнама. Результаты диссертационной работы нашли свое отражение в учебном процессе АГТУ при преподавании дисциплин проектного цикла для студентов специальности 180101 «Кораблестроение». Основными объектами внедрения, включаемыми в лекционные и практические курсы, стали математические модели и блок-схемы алгоритмов расчета, разработанные диссертантом для автоматизированного проектирования конструкций стальных плавучих доков и оценки их технического состояния.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации обсуждались и докладывались: на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ФГОУ ВПО «АГТУ» (2010, 2011 гг.); на заседаниях кафедры Конструкции судов СПбГМТУ; на «II научно-практической конференции судостроителей "Единение науки и практики"» в октябре 2010 г (г. С-Петербург).

Публикации, По теме диссертации автором опубликовано 8 печатных работ, в том числе, - 4 работы в рецензируемых научных журналах и изданиях, входящих в перечень, одобренный ВАК, - 1 программное обеспечение. При этом в 2 публикациях доля диссертанта составляет 100%, в 6 публикациях -50%.

Структура и объем диссертационной работы. Работа состоит из введения, четырех глав и заключения. Она содержит 174 страницы основного текста (включая 12 таблиц и 33 рисунка) и 3 страницы оглавления. Список использованных источников включает 98 наименований и занимает 9 страниц. Приложения 1-3 имеют объем 33 страницы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В представленной диссертации решена задача, имеющая практическое значение для повышения эффективности и ускорения процесса проектирования конструкций корпуса дока, повышения качества проектных работ, а также для повышения качества и эффективности процесса предремонтной оценки технического состояния корпуса и его контроля на протяжении всего жизненного цикла дока. В диссертации получены следующие научные и прикладные результаты:

1. Выполнен анализ сложившейся практики параметрического проектирования и оценки технического состояния конструкций корпуса дока. Показано, что эффективное решение задач оценки технического состояния корпуса дока возможно при совместном решении задач проектирования корпусных конструкций.

2. Обоснованы научно-методические принципы и разработаны алгоритмы программного комплекса параметрического проектирования конструкций корпуса плавучего дока.

3. Предложены постановка и решение задач параметрического проектирования конструкций плавучих доков с применением методологии автоматизированного проектирования и разработанных программных средств: проектирование листовых и балочных элементов конструкций по требованиям к местной прочности и минимальным толщинам; проектирование конструкций понтона по требованиям к прочности и устойчивости при общем поперечном изгибе; проектирование конструкций корпуса дока по требованиям к общей продольной прочности и устойчивости.

4. Обоснованы научно-методические принципы и разработаны алгоритмы программного комплекса оценки технического состояния конструкций корпуса дока.

5. Разработана структура программного комплекса оценки технического состояния конструкций корпуса дока, обеспечивающего выявление: элементов

1. Брикер A.C. Оценка технического состояния корпусов морских судов.-Труды ЦНИИМФ, Л. Транспорт, 1974, вып. 186, с. 88-100.

2. Брикер A.C. Учет коррозионного износа в Правилах постройки судов.-Труды ЦНИИМФ, Л.¡Транспорт, 1976, вып. 210, с. 29-41.

3. Брикер A.C., Неклюдов С.Ю. Система анализа и прогнозирования технического состояния корпусов морских транспортных судов СОИКС-2. СПб., ЦНИИМФ, 1998, 28 с.

4. Брикер A.C., Неклюдов С.Ю. Система оценки и прогнозирования технического состояния корпусов судов. // Судоремонт флота рыбной промышленности. 1989, № 69, с. 28-32.

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

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

7. Гарин Э.Н. Конструкция корпуса судов на воздушной подушке: Учебное пособие. Л.: изд. ЛКИ, 1979, 96 с.

8. Гарин Э.Н. Конструкция корпуса судов на подводных крыльях: Учебное пособие. Л.: изд. ЛКИ, 1982, 94 с.

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

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

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

12. Ловягин М.И. и др. Металлические плавучие доки. Л., Судостроение. 1964.

13. Максимаджи А.И., Беленький Л.М., Брикер A.C., Неугодов А.Ю. Оценка технического состояния корпусов морских судов. Л.: Судостроение, 1982, 156с.

14. Методика дефектации корпусов морских транспортных судов. ЦНИИМФ. -М.: ЦРИА Морфлот, 1978. 62 с.

15. Методика дефектации корпусов морских транспортных судов. ЦНИИМФ. -М.: ЦРИА Морфлот, 1992.

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

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

18. 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.

19. 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.

20. Правила классификации и постройки морских судов. Регистр СССР. Л.: Транспорт. 1974.

21. 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.

22. 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.

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

24. РД-15-90. Руководящий документ. Нормативное ограничение эксплуатационных дефектов стальных доков, Калининград, КТИРПХ, 1990.

25. РД-52.52.1. Руководящий документ. Дефектация стальных доков без вывода из эксплуатации. Калининград, КТИРПХ, 1987.

26. РД5.9079-80. Нормы допустимых местных деформаций, 1980.

27. Резницкий Л.Я. Строительная механика корабля. Л.: Воено-морская академия кораблестроения и вооружения им. А.Н.Крылова. 1952. 720 с.

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

29. Родионов A.A. Математические методы проектирования оптимальных конструкций судового корпуса. Л.: Судостроение, 1990, 248 с.

30. Родионов A.A. Математические модели автоматизированного проектирования корпуса. // Материалы конференции МОРИНТЕХ'95, СПб., 1995, с. 135-139.

31. Российский морской регистр судоходства. «Инструкция по определению технического состояния, обновлению и ремонту корпусов морских судов», Приложение 2 к Правилам классификационных освидетельствований судов 2004, с. 208-277.

32. Российский морской Регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов. Том 1, СПб., 2010, 500 с.

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

34. Российский морской регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов. Том 1, СПб., 1995, 464 с.

35. Российский морской Регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов. Том 1, СПб., 1990, 621 с.

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

37. РП 95-6-Ц «НТБ» 01. Унифицированная компьютерная система сбора, хранения, обработки и анализа данных дефектации корпусов судов ОЕРНЦЪЬ (руководство пользователя). Владивосток. ТОО Центр «Наука. Техника. Бизнес» (ДВГТУ), 1996.

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

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

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

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

42. Тряскин В. Н. Автоматизированное параметрическое проектирование конструкций корпуса судна. Учебное пособие. СПбГМТУ. СПб., 2010. - 151 с.

43. 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.

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

45. Тряскин В.Н. Методические основы и опыт использования автоматизированной системы для проверки соответствия корпуса судна требованиям

46. Правил Российского морского Регистра судоходства. ЦНИИ им. А.Н.Крылова, Труды конференции по строительной механике корабля, посвященной памяти П.Ф.Папковича, СПб., 2002, с. 52-53.

47. Тряскин В.Н. Методологические основы автоматизированного параметрического проектирования конструкций корпуса судна, СПб.: Судостроение, №3,2006, с. 9-12.

48. Тряскин В.Н. Определение перерезывающих сил и изгибающих моментов на тихой воде, Учебное пособие, СПб., ГМТУ. 2003, 108 с.

49. Тряскин В.Н. Параметрическое проектирование балочных элементов конструкций корпуса судна, СПб., ЦНИИ им. А.Н.Крылова,Труды конференции по строительной механике корабля, посвященной памяти академика Ю.А.Шиманского, 2003, с. 38-40.

50. Тряскин В.Н. Параметрическое проектирование гофрированных переборок, СПб. Труды конференции МОРИНТЕХ'2003, т. 4.

51. Тряскин В.Н. Параметрическое проектирование листовых элементов конструкций корпуса судна, СПб., ЦНИИ им. А.Н.Крылова,Труды конференции по строительной механике корабля, посвященной памяти академика Ю.А.Шиманского, 2003, с. 36-37.

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

53. 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.

54. Тряскин В.Н. Проектирование конструктивного мидель-шпангоута морских транспортных судов. Учебное пособие. Л.: изд. ЛКИ, 1986, 104 с.

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

56. 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.

57. Тряскин В.Н., Ле Минь Тху. Постановка задачи автоматизированного параметрического проектирования конструкции дока по требованиям к прочности и устойчивости при общем поперечном изгибе // Морские интеллектуальные технологии. 2011. - №2(12). - С. 41-44.

58. Тряскин В.Н., Ле Минь Тху. Проектирование конструкций корпуса плавучего дока по требованиям к прочности и устойчивости при общем поперечном изгибе с учетом редуцирования // Морской вестник. 2012. - Специальный выпуск №1(9). - С. 42-46. ISSN 1812-3694

59. Тряскин В.Н., Лубенко В.Н., Ле Минь Тху. Постановка задачи проектирования конструкций корпуса плавучего дока по требованиям к общей прочности // Вестник АГТУ. Сер.: Морская техника и технология. 2012. -№1. -С. 18-24. ISSN 2073-1574.

60. Федоров В.В. Теория оптимального эксперимента. (Планирование регрессионных экспериментов). М.: Наука, 1971 с. 45-55.

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

62. Biasotto P., Rouhan A. Survey and Inspection Management for FPSOS. OMAE2004/S&R-51433, 10 p.

63. Biron P. et al, XML Schema Part 2: Datatypes Second Edition, W3C Recommendation 28 October 2004, http://www.w3.org/TR/xmlschema-2

64. Fallside D., Walmsley P., XML Schema Part 0: Primer Second Edition, W3C Recommendation 28 October 2004, http://www. w3.org/TR/xmlschema-0

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

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

67. Garin E.N., Smirnov Ju.A. Application of Linear Programming to the design of longitudinal structural elements. Ship Technology Research. Schiffs Technik, vol. 40, No 3, 1993, p. 130-132.

68. Jarmillo D. Extracting NAPA Steel Data for Hull Condition Monitoring. Proceedings of NAPA User Meeting 2006, 12 p.

69. Jarmillo D., Cabos C., Renard P. Efficient Data Management for Hull Condition Assessement. International Journal of CAD/CAM vol. 6, No.l, 2006, 14 p.

70. Surveys General Requirements. Ch. I, Part 0, Sec. 3, Germanischer Lloyd, Rules&Guidelines, 2007, 28 p.

71. Thickness Measurement and Close-up Survey Guidance. Revision 3, July 2001. Lloyd's Register, 67 p.

72. Thickness Measurements: Extent, Determination of Location, Acceptance Criteria. Bureau Veritas. Rules for the Classification of Steel Ships. Part A, Chapter 2, Appendix 3, 45 p.

73. Thompson H. et al, XML Schema Part 1: Structures Second Edition, W3C Recommendation 28 October 2004, http://www. w3. org/TR/xmlschema-1