автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.03, диссертация на тему:Проектное обоснование характеристик и элементов средних рыболовных траулеров для Вьетнама с обеспечением норм вибрации

004609529

На правах рукописи

Лыонг Нгок Хунг

УДК 629.123.001.12

ПРОЕКТНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК И ЭЛЕМЕНТОВ СРЕДНИХ РЫБОЛОВНЫХ ТРАУЛЕРОВ ДЛЯ ВЬЕТНАМА С ОБЕСПЕЧЕНИЕМ НОРМ ВИБРАЦИИ

Специальности: 05.08.03 - Проектирование и конструкция судов

05.08.01 - Теория корабля и строительная механика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

з О СЕН 2010

Калининград 2010

004609529

Работа выполнена на кафедре «кораблестроение» ФГОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет».

Научный руководитель кандидат технических наук

Дятченко Сергей Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Сутырин Валерий Игоревич

кандидат технических наук Двойченко Юрий Александрович

Ведущая организация

ФГОУ ВПО «Балтийская государственная академия рыбопромыслового Флота» (ФГОУ ВПО «БГАРФ») г. Калининград

Защита состоится <<2о>>б/гг*Т/?А 2010 г. в^часов в аудитории^?Q7 на засед нии диссертационного совета Д 212.165.08 при Нижегородском государственном техническом университете им. P.E. Алексеева по адресу: 603950, ГСП-41, г. Нижн Новгород, ул. Минина, 24. Факс (831)4-36-94-75

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородского государс венного технического университета им. P.E. Алексеева.

Автореферат разослан ''АО " ciftuTpsi. 2010 г.

Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах с подписями, заверенны печатью, просим направлять на имя Учёного секретаря диссертационного совета.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Для сохранения запасов рыбы в 200 мильной зоне Правительством Социалисти-еской Республики Вьетнам (СРВ) введены ограничения на ее вылов и изменения оличественного и качественного состава рыболовного флота. Сегодня рыболовный лот СРВ представлен в основном малыми судами, а средние суда составляют по-ядка 5% от общего количества судов. Отсутствие новых проектов средних рыбо-овных судов в СРВ не позволяет конкурировать с зарубежными судами такого типа затрудняет освоение новых морских районов. Поскольку Вьетнам входит в число едущих стран-экспортеров рыбной продукции, руководством СРВ сформулирована ажная государственная задача - создать современный средний рыболовный флот я освоения новых морских районов промысла.

Для проектирования новых средних рыболовных траулеров (СРТ) в СРВ необхо-има разработка современного методического обеспечения, которое в настоящее ремя полностью отсутствует. Сегодня важными проектными задачами для рыбо-овного судна являются не только обеспечение его экономической эффективности, о и ряда других важнейших показателей его качеств.

Так, например, уже на ранних этапах проектирования необходимо решать зада-и, которые существенно влияют на здоровье и работоспособность экипажа. Высо-ий уровень вибрации на средних рыболовных судах объясняется отсутствием ме-одического обеспечения, позволяющего определить собственные частоты колеба-ий корпуса и отстроить их от частот возмущающих сил индуцируемых на корпус лавным двигателем и гребным винтом. Это обуславливает необходимость решения овой и актуальной задачи разработки методики определения проектных характери-тик и элементов средних рыболовных траулеров с обеспечением норм вибрации в томатизированном режиме поиска оптимальных проектных решений.

Целью работы является разработка способов, алгоритмов и программных комиксов, решающих задачу проектного обоснования характеристик и элементов редних рыболовных траулеров, обеспечивающих достижение заданного уровня их кономической эффективности и нормативных условий вибрации.

Для создания методики необходимо решить несколько актуальных задач:

1. Обосновать экономические показатели для проектирования СРТ;

2. Выполнить анализ основных характеристик и элементов СРТ на основе ста-истических данных;

3. Разработать математическую модель функционирования СРТ;

4. Определить частоты собственных колебаний корпуса судна и коэффициенты едуцирования, учитывающие деформацию сдвига от номера тона;

5. Разработать расчетные формулы для определения частот собственных коле-аний корпуса СРТ в автоматизированном режиме расчета;

6. Разработать алгоритм оптимизации подсистем «корпус-двигатель-вижитель»;

7. Разработать алгоритм оптимизации и математическую модель определения юектных характеристик и элементов СРТ с учетом норм вибрации.

В соответствии с рассматриваемой задачей, были использованы результаты трудов российских и зарубежных ученых: В.В. Ашика, Г.В. Аракельяна, Г.В. Бойцо-ва, К.П. Боклевского, А.В. Бронникова, Н.Ф. Воеводина, В.Н. Волкова, А.И. Гайко-вича, Ю.Н. Горбачева, Е.М. Грамузова, Г.Ф. Демешко, Н.К. Дормидонтова, Г.В. Егорова, Н.А. Ефремова, И.Г. Захарова, В.А. Зуева, Я.И. Короткина, С.И. Логачева, В.И. Любимова, Н.В. Никитина, Л.М. Ногида, В.М. Пашина, В.Л. Поздюнина, В.И. Поспелова, А.И. Ракова, В.Н. Разуваева, Е.П. Роннова, Г.В. Савинова, Б.М. Сахнов-ского, Н.Б. Севастьянова, В.Б. Фирсова, Б.А. Царева, Во Вана Чака, Нуена Куанга Миняи др.

Объектами исследования являются средние рыболовные траулеры, способы и методы определения проектных характеристик и элементов судов и их оптимизации.

Методы исследования и решений

Для решения задач, поставленных в работе, потребовались регрессионный анализ статистических данных объекта исследования, метод наименьших квадратов, алгоритмы оптимизации: методы Ньютона и сопряженных градиентов, аппарат и программные продукты Auto CAD, систем Visual Basic for Applications и средств Microsoft Office.

Научная новизна

В результате проведенных исследований получен ряд новых научных результатов, которыми являются статистические расчетные зависимости, расчетные формулы определения параметров вибрации, математические модели, алгоритмы определения и оптимизации проектных характеристик и элементов, и программные комплексы, позволяющие обосновывать проектные характеристики и элементы СРТ.

Новые результаты конкретно включают в себя:

1. Методику определения оптимальных проектных характеристик и элементов СРТ на ранних стадиях проектирования, обеспечивающих достижение заданного уровня его экономической эффективности и нормативных требований вибрации;

2. Расчетные формулы для определения частоты собственных колебаний корпуса судна и коэффициенты редуцирования, учитывающие деформацию сдвига от номера тона;

3. Расчетные формулы для определения стоимости постройки и рыночной стоимости СРТ в зависимости от его возраста;

4. Статистические расчетные зависимости для определения основных характеристик и элементов СРТ на начальных этапах проектирования;

5. Математическую модель функционирования СРТ;

6. Математическую модель и алгоритм оптимизации подсистем «корпус-двигатель-движитель» для недопущения резонансной вибрации;

7. Математическую модель, алгоритм и программные комплексы определения оптимальных проектных характеристик и элементов СРТ с обеспечением норм вибрации.

Практическая значимость

Практическая значимость диссертационного исследования обеспечена его прикладной направленностью, связанной с определением проектных характеристик и

элементов средних рыболовных траулеров для освоения новых морских районов Республики Вьетнам. Разработана методика определения проектных характеристик и элементов СРТ с обеспечением норм вибрации в автоматическом режиме поиска оптимальных проектных решений за счет создания новых расчетных алгоритмов и программных комплексов, приспособленных к применению в практике для СРВ. Достоверность результатов

Достоверность результатов диссертационного исследования обеспечена тщательным выбором экономических показателей при проектировании СРТ для Республики Вьетнам, использованием достоверных источников при получении статистических и расчетных данных необходимых для решения проектной и вибрационной задач, применением апробированных методов для определения проектных характеристик и элементов судна. Результаты выходных параметров оптимизированного проекта судна сопоставимы с данными судна прототипа.

На защиту выносятся следующие основные результаты работы:

• расчетные формулы, позволяющие определения частот собственных колебаний корпуса СРТ;

• математическая модель оптимизации подсистем «корпус - двигатель - движитель» для СРТ;

• методика проектного обоснования характеристик и элементов СРТ с обеспечением норм вибрации.

Реализация результатов работы

Результаты работы внедрены в практике проектирования и постройки судов в судостроительной компании «Хонг Ха» (г. Хайфон, Вьетнам).

Апробация

Основные результаты исследования представлялись на международных научных конференциях «ИННОВАЦИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ» в 2008 и 2009 г. КГТУ. Материалы диссертационного исследования докладывались на научно-технических семинарах кафедры кораблестроения КГТУ в 2008-2010 г.

Публикации

Основные результаты диссертационного исследования опубликованы в 8 работах, из которых 3 работы выполнены лично автором, доля автора в остальных в среднем 40%. В изданиях, рекомендованных ВАК, опубликованы 2 статьи (доля автора 50%).

Структура и объем работы

Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Объем основного текста содержит 220 стр. (включая 59 таблиц и 68 рисунок). Объем приложений содержит 30 стр. В списке литературы 93 наименования.

Содержание работы

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, описывается постановка задач исследования, формулируются цели исследования, методы исследования и решений, информационная база исследования, научная новизна работы, практическая ценность работы, основные результаты работы, апробация работы, публикации, структура и объем работы. На рис. 1 показана структурная схема постановки задач диссертационной работы.

5

БЛОК ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

Характеристики района промысла +Удаленность района промысла от порта (И) -Среднесуточный улов + Породы рыб

Исходные данные для расчета экономических показателей + Критерии эффективности + Схема расчета эксплуатационных затрат + Подходы расчета стоимости постройки судна

Математическая модель фунционирования СРТ для определения диапазонов: + и - количества судов + у.| ■ скорости хода + Л/> - грузоподъемности судна + т ■ численности экипажа судна

Полученные диапазоны и V., для их оптимизации

Блок определения

основных элементов судна

Блок определения

сопротивления судна, выбора ГД и гребного винта

Блок определения составляющих статей нагрузки __ масс________

Блок определения вместимости судна

\ [ Логико -\| математическая модель проектного обоснования характеристик и элементов СРТ с обеспечением норм вибрации

)

Блок проверки непотопляемости, остойчивости, качки

Блок определения

параметров вибрации корпуса

V

Оптимальный ^ проект СРТ с обеспечением норм вибрации

Блок оптимизации

подсистем «корпус-двигатель-движитель»

Блок расчета экономических показателей и поиска экстремума экономического критерия

Рис. 1. Структурная схема постановки задач диссертационной работы Глава 1 посвящена анализу сырьевой базы рыболовного промысла во Вьетна ме и обоснованию экономических показателей при проектировании СРТ.

Анализ текущего состояния рыболовного промысла в СРВ показал перспектив использования средних рыболовных судов. На основании выполненного анализ сырьевой базы выбран район промысла для СРТ в Юго-Восточной области Вьет намского моря с удаленностей с 600 до 800 миль от берега. Для организации рыбо ловного промысла принята автономная форма.

В результате анализа выбранного района промысла, получена зависимость изме нения среднесуточного улова от мощности главного двигателя (ГД) судна, показан ная на рис. 2.

Получена формула для определения среднесуточного улова в выбранном район промысла:

ду = 11,651п(Лгга)-62,27. т/сут.

(1

í.nicyi

---5 *

Чу •11.6 iLni/У 21

/

/ [

/

200 400 500 SCO 700 S00 „900 J000 1100 Ш 1300 1400 1500 ■Vjr.vBt

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 L.m*s

ис. 2. Прогнозирование изменения среднесу- Рис. 3. Зависимость строительной стоимо-1 очного улова тралами от мощности ГД судна сти СРТ на вьетнамском и Юго-Восточном в выбранном районе промысла рынках от кубического модуля

Поскольку на начальных стадиях проектирования судов необходимо определить оценить экономические показатели будущего проекта, в этом разделе рассмотрены жтерии, схема расчета экономических показателей и подходы для определения тоимости постройки судна. Результаты обработки статистических данных стоимо-тей СРТ во Вьетнаме и Юго-Восточной Азии показаны на рис.3-5. Получены фор-улы расчета стоимости постройки СРТ по затратному и сравнительному походам -. ормулы (2-3), а так же получены зависимости текущей реальной стоимости судна т изменения его возраста t и характеристики сравнения судна - формулы (4-5).

Полученная формула определения стоимости постройки СРТ методом расчета о цене однородного объекта имеет вид:

SK = 1,642 ■ Ne ■ (LMBH) > $ (2)

где Ne - мощность силовой установки, кВт; L„BH~ кубический модуль судна, м3.

Полученная формула определения стоимости постройки СРТ по сравнительному подходу имеет вид:

SK = 1028,21n(LvBH) - 5878 тыс.$ (3)

15 20 25 30 35 Возраст судия t, лет

Рис. 4. Зависимость стоимости некоторых СРТ от возраста ? и характеристики сравнения №(ЬнВН)

Рис. 5. Зависимость стоимости некоторых СРТ от возраста / и характеристики сравнения ЬцВН

Полученная формула определения рыночной стоимости СРТ от изменения ег возраста / и характеристики сравнения Ие(ЬкВН), имеет вид:

= 0,1326-[Ые{Ц,ВН)^п ■е1т1т1-т -[(1 +0,027)^' -1]1'°,3,тыс.$> (4

Полученная формула определения рыночной стоимости СРТ от изменения, ег возраста ? и характеристики сравнения 1КВН, имеет вид:

= 0,2703• ^ВН1197 • -[(1 + 0,01 б)50"' - 1]''°°\тыс.$ (5

Установлено, что эксплуатационные затраты существенно зависят от расход топлива и смазочных материалов. По результатам обработки данных среднесуточ ных расходов дизельного топлива машинных установок, применяемых на суда данного типа, получены зависимости среднесуточного расхода дизельного топяив (т/сут) на единицу мощности ГД (кВт), привязанные к режиму работы двигателя: н переходе - С,П№, на промысле - ^пром и в порту - ^порт от мощности ГД - формулы (6) (8).

¿^-15,015.10-» (6) ^=58,037-10-^- (7)

(порт =И10-10'1 •Л^д0798 (8)

Глава 2 посвящена вопросу определения проектных характеристик и элемента СРТ на ранних стадиях проектирования.

При проектировании любого типа судна, как правило, используются статиста ческие данные. В этой главе выполнена обработка статистических данных с исполь зованием более ста проектов этого типа судна.

Выполнена статистическая обработка данных характеристик и элементов СР регрессионным методом. Получены расчетные зависимости (9) - (17), позволяющи определить основные элементы СРТ и их соотношений на начальных этапах проек тирования. Получены зависимости изменения коэффициента общей полноты и от носительной длины судна от изменения числа Фруда - формулы (18) и (19). В полу ченных зависимостях размеры Ью В, Н и Т в метрах, Ц Ьп и Ррр в тоннах.

£ = 0,134+3,985 м (9) Я = 0,082-4+1,999 м (10

Г = 0,055.4,+1,445 м (П) ¿„/.8 = 0,0515-4 + 2,499 (12

В/Т = -0,0042-4 +2,631 (13) Я/Г = 0,0014-4+1,380 (14

£> = 26,55.4 - 200,8 т (15) £>„ =22,085-4 - 317,4 Т (16

/>„ =4,69-4-45,25 т (17) 5 = 13,94-/V2 -8,755-/г+ 1,956 (18

/ = -24,27-^+11,405. (19)

Для определения мощности главного двигателя проектируемого судна, в перво

приближении, получена расчетная формула

(20

в

где £> - полное водоизмещение судна, т; ч, - скорость свободного хода судна, узл. Са=/(0) - адмиральский коэффициент. В результате исследований, для СРТ получе

8

коэффициент Св=92. Для оценки погрешности полученной формулы использованы 13 проектов СРТ. Как видно из табл.1 погрешность не превысила 5,6%.

Таблица 1

Мощности главных двигателей СРТ по данным проектов и полученной формуле

Л7гл, кВТ

№ Обозначение судна, год построения, место построения Дт V« узл. по проекту по полученной формуле д,%

1 СРТ пр. 1411,2006, Вьетнам 290 10,8 308 310 0,5

2 СРТ rip. 1482В, 2006, Вьетнам 392 11,0 380 386 1,6

3 Пр. 13020, типа "Приморье", 1995, Россия 596 10,3 425 417 -1,8

4 Пр.13031 "Капитан Баринов", 1993, Россия 605 10,5 450 446 -1,0

5 СТР типа "Надежный" ( пр.420) 781 11,3 588 612 4,0

6 СРТ типа "Senei Маги", 1971, Япония 871 12,8 1000 987 ■1,3

7 Пр.70126, 2002, Россия 988 12,2 920 916 -0,5

8 СРТМ "Валерий Маслаков" (пр.70126) 994 12,1 920 896 -2,6

9 СТР типа "Альпинист" (пр. 503) 1202 12,6 970 1025 5,6

10 СРТ типа "Kayo Maru N51", 1973, Япония 1206 14,6 1650 1675 1,5

11 Пр.502ЭМ, типа "Василий Яковенко" 2000, 1220 11,6 852 845 -078

12 Пр.503М, типа "Андрей Смирнов" 1995, Россия 1234 12,1 970 966 -0,5

13 СРТР типа "Баренцево море" (пр. 1332) 1940 13,5 1620 1648 1,7

Выполнены исследования по определению составляющих статей нагрузки масс судна. Полное водоизмещение судна в первом приближении определяется из уравнения нагрузки масс, причем каждая составляющая статья нагрузки выражается через искомое водоизмещение. Для промысловых судов можно использовать уравнение масс в форме:

П = Рк+Рм+ РЭ,С* + Рос +Ргр + Рт + Ра с + Ра с + Л ' т (21 >

где а, - измеритель i-ой укрупненной статьи нагрузки масс, тогда имеем: рк = aK-D - масса корпуса; PM-aM-NE - масса механизмов; P.3:¡ck = аЭжк • D - масса электрооборудования; p06=a06-D • масса промыслового и технологического оборудования; рГр =a[p-D • масса полезного груза; PT=aT'D - масса топлива, смазки и пресной воды для главных механизмов; рс с = асс ■ D - масса судового снабжения и экипажа; Рпс- апс • D - масса промыслового и технологического снабжения; Р3 - запас водоизмещения.

Для определения измерителей статей нагрузки масс судна, выполнена обработка данных укрупненных статей нагрузки проектных СРТ. Получены зависимости изменения измерителей укрупненных статей нагрузки от полного водоизмещения судна, смотри формулы (22) - (42), позволяющие определить статьи нагрузки масс судна на начальных стадиях проектирования.

ак =-2-l(TJ - Д, +0,713 (22) % = -5-Ю"5-D+0,4857 (23)

ид, = -4 ■ КГ6 • Ыгд + 0,0682 (24) аэл = 4-Ю"6 -5+0,0375 (2

аср= 7-10^-0+0,049 (26) а0„ =10"!-£> + 0,0286 (2 Ода.=10"6-£>+0,013 (28) сггя = -3-10~5-.0+0,1743 (2 =10"*-О+ 0,0056 (30) аг = 2-10~5.0 + 0,053 (3

Рассмотрено архитектурное исполнение СРТ и выполнены исследования по о ределению составляющих статей вместимости. Для СРТ уравнения вместимос судна имеет вид:

К+ К = КР + Кю + + К* + ^ + + + + КР' (3

где у - вместимость корпуса; - вместимость надстроек; ^ • измерители по объ му; V - объемное водоизмещение судна; V = ц • V - суммарный объем рыбно трюма; Укю = qua • V - объем МО; утт = цкт • V - суммарный объем цистерн тошп

= Чмс' ^ - суммарный объем цистерн масла; Увода = двог1а • V - суммарный объ пресной воды; = ■ V - суммарный объем служебных помещени К™, -Чжил,у " суммарный объем жилых помещений; УоВщ - доби) ■ У - суммарн объем общественных помещений; V 'V - прочие объемы.

Выполнена обработка статистических данных вместимости известных проект СРТ. С использованием регрессионного анализа получены закономерности изме ния измерителя основных статей объемов от кубического модуля судна - форму (33) - (37), изменения отношения длины машинного отделения от длины по вате линию - формулы (40).

Ч!р=-\а-\^ВН) + 0,3687 (33) д„„ = -3 ■ 10"7 (Ь^ВН) + 0,1678 (3

^ = + 0,0006 (35) =-8.10^(4.5//)+ 0,1021 (3

Чслуе ~ б' 10~б (!„£#) + 0,148 (37) дЖш =-0,0006 -пж +0,193 (3 <^=-0,0016-^+0,1876 (39) =-0,0004-4+ 0,2613 (4

Решена задача выбора и оптимизации соотношений главных размерений и фо мы обводов корпуса для достижения наименьших величин полного сопрогивлен движению СРТ. Использован способ Дауста - О'Брайена, в соответствии с которь полное сопротивление выражается через коэффициент, предложенный Тельфером:

^=(4,448-Сд-0-у,2)/(1000-111) (4

где Я„ - полное сопротивление движению судна, кН; Ь_ц_ - длина судна между пе пендикулярами, м; £> - полное водоизмещение, т; - скорость судна, узл.

На основании статистического анализа данных полного сопротивления, по ченных по результатам модельных испытаниях, Дауст предложил уравнени е регр сии, определяющее величину СА Такая методика определения полного сопротив ния использована в математической модели для определения основных характер стик и элементов СРТ.

Далее рассмотрен вопрос безопасности СРТ на море. В основании представлены требования по остойчивости, качке, плавучести, а также приближенные формулы для вычисления элементов плавучести и начальной остойчивости. Глава 3 посвящена вопросу обеспечения нормативного вибрационного состояния на средних рыболовных траулерах.

Выполнен анализ санитарного нормирования вибрации и вибрационных условий обитаемости на СРТ. Определены частоты собственных колебаний корпуса рядов проектов СРТ с учетом деформации сдвига. В таблице 2 представлены коэффициенты редуцирования частот собственных колебаний корпуса, а на рис. 6. показано их изменение от номера тона.

Таблица 2

Коэффициенты редуцирования частот собственных колебаний корпуса, учитываю-

№ Тип колебаний корпуса Номер тона

2 3 4 5 6

1 Вертикальные 0,759 0,646 0,587 0,522 0,453

2 Горизонтальные 0,727 0,597 0,533 0,470 0,407

Рис. 6. Изменения коэффициентов редуцирования, определяющих частоты собственных коле- Рис.7. Изменения коэффициентов, опреде-баний корпуса СРТ с учетом деформации сдвига, ляющих частоту собственных колебаний кор-от номера тона пуса СРТ высших тонов

Вопрос определения частот собственных колебаний корпуса является важной проектной задачей на начальных стадиях проектирования. Поэтому, необходимы формулы для определения частот в автоматизированном режиме поиска проектных решений, для того чтобы отстроить их от частот возмущающих сил. За основу приняты структуры формул Шлика-Бюрилля, определяющих частоты собственных колебаний корпуса судна по первому тону, в горизонтальной и вертикальной плоскости, имеющие виды:

ЛД1)

,'ЩШ){02} ±Ея)

(42)

ЛЦ1)

где Е - 2,1 • 106 Па - модуль Юнга стали.

кв, кг~ коэффициенты, определяющие в зависимости от типа судов.

11

На основании статистического анализа частот собственных колебаний корпуса по первому тону, определены коэффициенты кв, кг, представленные в таблице 3.

Таблица 3

кв кг

Судно в грузу Судно порожнем Судно в грузу Судно порожнем

3,33 3,43 3,00 3,02

Для определения моментов инерции миделевого поперечного сечения корпуса в автоматизированном режиме, предложены уравнения регрессии, определяющие зависимость моментов инерции от размерений судна, т.е,

+ а,-8г+а7

1-4 А,

1в'н'

—+а, В 1 л я

V

[5. .я.

4+6 в А» 2 Н

.V 'К

в Я

+ 0,

+ к

•и 2 + 0,- ХГ .я.

-0 + а,- .Я. •0

.5. 2 + 6,- И .я.

0+6,- Я •0

(44)

(45)

Для решения системы уравнений, связанных с определением коэффициентов ао, а;,..., а9 и Ьо, Ь],..-, Ь9 использованы 10 проектов средних рыболовных судов с необ ходимыми характеристиками и моментами инерции /г. Созданы две системь уравнений для определения момента инерции 1В, 1г• В результате решений этих сис тем уравнений получены коэффициенты а0, а/,..., а9 и Ь0, Ь/,.... Ь9 представлены табл. (4 - 5). Получены формулы (46 и 47) для определения моментов инерции вертикальном и горизонтальном направлениях в автоматизированном режиме.

Таблица

Ой а. а2 I а3 а4 а5 а7 а8 09

1,044 -0,648 0,453 I -6,260 -0,028 -0,003 8,048 0,023 1,406 -0,960

/в =[1,044-0,648^- + 0,453-^-6,260.0-0,028^-^ -0,003^-^ +8,048.*' +0,023^.^ + 1.406^].5-0,960.^^].!,

(46

Таблица

Ьо ь, Ьг ь< Ь4 ь. ь7 Ьц Ь9

-1,469 -1,600 0,865 4,459 0,294 0,034 0,618 -0,192 1,109 -1,074

I,- =[-1,469-1,600^-+0,865-^-+4,459-0 + 0,294^-^ + 0,0340^

(47

+О,618-02-0,192-

, + 1,Ю9 , Н) IВ

Для оценки случайной погрешности измерения существует несколько способов. Наиболее распространена оценка с помощью стандартной или средней квадратичной погрешности б (ее часто называют стандартной погрешностью или стандартом измерений). Для оценки средней квадратичной погрешности использована следующая формула:

е =

Ж*)-*)1

п-1

где п - число наблюдений.

Для оценки получаемых формул (42), (43) с учетом коэффициентов квнкгв таблице 3 и формул (46) и (47), в таблице 6 представлены значения расчета моментов инерции поперечного сечения по обеспеченной методике и по формулам (46), (47), в таблице 7 представлены значения расчета частот собственных колебаний корпуса проектов СРТ по методу Рэлея и по формулам (42), (43), а также отклонения Д%. В тоге полученные значения адекватностей е представлены в таблице 8.

Таблица 6

№ Наименование судна Расчет 1ц, м4 Расчет In м4

По методике По формуле 46 Д,% По методике По формуле 47 Д,%

1 СРТ пр. 3.0 1,95 2,05 4,98 2,96 3,09 4,54

2 СРТ типа "Надежный" пр. 420 1,92 1,924 0,23 3,74 3,95 5,63

3 СРТМ типа "Ольга" пр. 502М 3,15 2,984 -5,25 4,8 4,54 ■5,49

4 СРТМ типа "Маяк" пр. 502 3,87 3,736 -3,46 5,53 5,67 2,51

Таблица 7

Оценка разработанных формул (42- 43)__

№ Наименование судна Расчет Хвт, Гц Расчет Агп), Гц

По методу Рэлея По формуле 42 Д,% По методу Рэлея По формуле 43 Д, %

1 ТСМ типа «Орленок» 4,55 4,31 -5,57 6,24 6,78 7,96

2 СРТР типа «Баренцево море» 4,63 4,98 7,03 6,33 6,92 8,53

3 СРТМ типа «Железный поток» 4,57 4,82 5,19 6,57 7,12 7,72

4 ССТ типа «Тибия» 4,83 5,26 8,17 7,05 7,19 1,91

5 Прю 503 типа «Альпинист» 5,18 4,73 -8,7 7,02 6,38 -9,1

Получаемые адекватности разработанных формул

Таблица 8

Еш, % ОТ Ли Su-, % от Лг бга, % от 1в Bit, % от /г

5,83 5,21 3,16 4,71

Для определения частот собственных колебаний корпуса судна высших тонов использована формула:

(48)

где числовые коэффициенты К„ для СРТ определены по результатам исследований и представлены в таблице 9. Их изменение от номера тона показаны на рис. 7.

13

Таблица 9

Коэффициенты для определения частот собственных колебаний корпуса СРТ высших тонов

№ Тип колебаний корпуса Номер тона

2 3 4 5 6

1 Вертикальные 2,15 3,4 4,7 6 7,35

2 Горизонтальные 2,10 3,2 4,4 5,6 6,8

Для оценки влияния толщины конструкции корпуса судна на его частоты собственных колебаний в данной главе выполнен расчет частот собственных колебаний корпуса пр. 503 типа «АЛЬПИНИСТ» в разных состояниях его нагрузки при изменении (увеличении на 20% и уменьшении 20%) толщины конструкции корпуса методом Рэлея. Графики изменений этих частот в зависимости от толщины конструкции корпуса судна показаны на рис. 8 и 9. Результаты исследований дают возможность оптимизировать параметры конструкции корпуса и прогнозировать его частоты собственных колебаний с учетом износа конструкции.

1 2

Номер тон« собственных колебаний корпуса судна

—«—0% —» --20% —А— 20%

Номер тона собственных колебаний корпия судна

ко . , ..

0% —» --20% —к— 50%

Рис. 9. Зависимость частоты собственных горизонтальных колебаний корпуса пр. 503 типа «Альпинист» от номера тона в его состоянии 100% груза и 10% запасов с учетом деформации сдвига

Рис. 8, Зависимость частоты собственных вертикальных колебаний корпуса пр. 503 типа «Альпинист» от номера тона в его состоянии 100% груза и 10% запасов с учетом деформации сдвига

Четвертая глава посвящена разработке математических моделей для обоснования проектных характеристик и элементов СРТ.

Разработана схема организации рыболовного промысла в СРВ и математическая модель функционирования СРТ, которая показана на рис. 10. Математическая модель функционирования СРТ является составной частью модели организации рыболовного промысла в СРВ.

Экономическая эффективность работы рыболовного флота СРВ не только зависит от уровня развития судовладельческих, рыбообрабатывающих компаний, а также от технического уровня судостроительных и судоремонтных предприятий, долгосрочного плана перспективного развития флота в Республике Вьетнам и запасов сырьевой базы водных ресурсов. Математическая модель позволяет определить диапазоны грузоподъемности, скорости свободного хода, удаленности плавания и количества необходимых судов для районов промысла, количество, ассортимент и

качество рыбной продукции для населения, а также обеспечить необходимый уровень технического состояния при эксплуатации судов. Математическая модель функционирования СРТ учитывает общую организацию рыболовного промысла в СРВ, характеристики экономической ситуации, т.е. условия эксплуатации и постройки судов, характеристики районов промысла со среднесуточным уловом, портов и т.д., все они составляют вектор параметров задания и(и1,...,и„). Компонентами вектора переменных величин У(уь...,ут) являются грузоподъемность, скорость свободного хода, удаленность плавания и количество судов. Модель содержит функциональные ограничения - с,(£/, ^ определяющие максимальное количество и

качество рыбных ресурсов, а также промыслового времени на каждый тип судна.

Министерство рыболовства Вьетнама

Оценка состояния сырьевой _ базьг водных ресурсов_

Анализ экономических ______стаций______

Определение количества компаний судоваледцев, формы огранизации промысла, типа и количесва судов

Определение количества рыбообрабатывающих компаний

п

| Определение количесва 1 I судостроительных и |судоремонтных предприятий]

] Исходные заданные на] 'проекты (вектор и=ио)Г

Математическая модель! р ~

Определение

основных характеристик требуемой первой подгруппы судов

Определение

основных характеристик требуемой п-ой подгруппы судов

Ограничения выполнены?

=4.

АЛГОРИТМ РАСЧЕТА

Замена

вектора и. вектором 11м

------т --------

т

Сравнение результатов и выбор лучшего варианта судов и их количеств

Расчет строительной стоимости требуемых судов

[I

Определение прибыли проектов

I .....

-п

Расчет доходов требуемых судов

с | Расчет эксплуатационных расходов требуемых судов

Г'Т-

—1 5 !

Ограничения добычи ресурсов выполнены?

Определение суммарного вылова требуемых судов

| I. ___________

Рис. 10. Структурная схема организации и управления рыболовного флота и алгоритма параметров, определяющих экономический показатель требуемых СРТ

В качестве экономического критерия, принята чистая прибыль:

шах (49)

}

где £>, - суммарный объем 1-го вида вылова, Ц, оптовая цена г-го вида вылова, 3, -эксплуатационные затраты судов и Я - налог из прибыли.

В модели включаются следующие ограничения:

- Суммарный вылов всех судов на заданном районе промысла не должен превышать установленную квоту на вылов данного ресурса (Qk), т.е.

1-1

где и - количество судов на заданном районе промысла; N, - время i-го судна на промысле, сут; q, - средний улов i-го судна.

- Суммарное количество судо-суток промысла судами d-ou подгруппы судов на промысле к-го вида ресурсов (Л^) не должно превышать физически возможного:

(51)

где Idk - количество d-ой подгруппы судов на промысле к-го вида ресурсов; Рм- количество промысловых суток, доступных для d-ой подгруппы судов на промысле к-го вида ресурсов.

Целевая функция (49), полученные формулы в главе 2 и неравенства (50-51) представляют собой экономико-математическую модель оптимального управления добывающим флотом. Для компоновки и решения задач математического программирования использовался инструмент «Solver - Поиск решения», включенный в Microsoft Excel. По полученным результатам модели можно выбрать диапазоны: грузоподъемности с 100 до 160 т; удаленность района промысла от берега с 600 до 750 миль; скорости свободного хода с 9,5 до 13,0 узл.. Полученные характеристики СРТ, позволяющие создать техническое задание на проект, а также диапазоны переменных искомых величин в математической модели определения оптимальных проектных характеристик и элементов СРТ с обеспечением норм вибрации.

Разработана математическая модель оптимизации параметров подсистем «корпус-двигатель-движитель» СРТ, ее структурная схема показана на рис. 11. В математической модели проектирования рыболовного судна дополнительной функцией цели назначен показатель условия вибрации, который напрямую зависит от доминирующих подсистем (корпуса, энергетического комплекса, гидродинамического комплекса). Как известно, «обитаемость» применяется, в том случае, если имеются компоновочные схемы сопоставляемых вариантов (наличие прототипов или аналогов) разрабатываемых проектов судов, и вычисляется по формуле:

Ф ц/ = ^ at ■ у/, -> max >

(52)

V /-1 )

где W- функция обитаемости, определяемая совокупностью факторов локальных функций % характеризующих благоприятные условия пребывания людей на судне; а, - коэффициент весомости i-го фактора.

Определяющими факторами обитаемости являются их комфортность (объемы и площади жилых помещений назначаются в техническом задании) и уровень санитарных норм вибрации в жилых помещениях. Как известно, одним из основных направлений борьбы с повышенной вибрацией судов является исключение резонансных режимов. Стремление последовательно и в полном объеме решить проблему недопущения вибрации на рыболовных судах обусловило необходимость разработки автоматизированного поиска решений по выбору проектных характеристик,

16

обеспечивающих наиболее оптимальный вариант. В системе автоматизированного проектирования судов для исключения резонансных колебаний корпуса судна, оптимизация доминирующих подсистем предусматривает:

• выбор параметров доминирующих подсистем «корпус судна - главный двигатель - гребной винт»;

• определение частот собственных колебаний корпуса судна и частот возмущающих сил от главного двигателя и гребного винта;

• выбор количества тонов корпуса отстраиваемых от резонанса и назначение коэффициентов запаса, для отстройки от резонанса;

• сопоставление частот собственных колебаний корпуса судна и частот возмущающих сил от главного двигателя и гребного винта и выполнение процедуры оптимизации.

( Исходные данные '

Г-

Ч^Блок независимых переменных) —(^Выбор ГД и движителя по каталогам)

Л..

Определение характеристик ГД

Габариты ГД удовлетворены?

да

Г Определение основных частот I возмущающих сил от главного | двигателя СОд и гребного винта СО в,

СО 1ли, СО ала

[Сопоставить частоты собственных колебаний] ' корпуса с частотами возмущающих сил

: Да

СОл> Кг*Лж»; СОд> Кз-Л™ . С0»> Кз*Хвсз>; СОя> Ка*Л™

т:

Определение частот собственных колебаний корпуса а вертикальной и горизонтальной плоскостях по первому тону Лжи, Ли»

Шд< Кг'Лл»; СОд< К.

нет

J

Выходные параметры доминирующих подсистем оптимизированных только по первому тону

Выходные параметры доминирующих подсистем оптимизированных по второму тону

I

Сопоставить частоты собственных колебаний корпуса с частотами возмущающих сил

срв> К1*л.в(п; ш»> к^-гти^-

_ ______1нет___

---------

Определение частот собственных колебаний корпуса в вертикальной и горизонтальной плоскостях третьего тона

[Сопоставить частоты собственных'колёбаний'1

Выходные параметры доминирующих подсистем оптимизированных по первому тону

¿да

-1

корпуса с частотами возмещающих сил Юш > К!-аю,; 0)«> Кэ'Хта)

^нет

' Выходные параметры доминирующих подсистем оптимизированных только до [ второго тона

Выходные параметры доминирующих подсистем оптимизированных по третьему тону

Выходные параметры оптимизации ^ доминирующих подсистем

Определение частот собственных колебаний корпуса в вертикальной и горизонтальной плоскостях по первому тону Хап>,

Рис. 11. Структурная сема алгоритма оптимизации подсистем «корпус-двигатель-движитель» для исключения резонансных режимов колебаний корпуса судна по первым трем

тонам 17

В математической модели включается вектор оптимизируемых переменных, определенных множеством А, описан в виде:

где Хд - вектор переменных величин, его компоненты (LJB, В/Т, Ргр, vs и S), удовлетворяющие проверочным расчетам на другие качества судна; Хд - вектор переменных характеристик двигателя, его компонентами являются характеристики двигателя - тип, частота вращения, габаритные размеры; и Хв - вектор переменных характеристик движителя, его компонентами являются характеристики движителя - тип, частота вращения, число лопастей, наличие редуктора.

Алгоритм работает следующим образом. Для каждого варианта корпуса судна, представленного множеством А, выбираются варианты двигателя и движителя из известных каталогов. Варианты, удовлетворяющие требованиям для исключения резонансных режимов колебаний корпуса судна по первому тону попадают в базу данных оптимизированных вариантов (выходные параметры доминирующих подсистем оптимизированных по первому тону). Аналогичная процедура выполняется и для других тонов. При выборе главного двигателя и движителя, накладываются ограничения на изменение их характеристик по сравнению с исходными проектными характеристиками судна прототипа.

Далее разработана математическая модель для определения проектных характеристики и элементов СРТ с обеспечением норм вибрации, позволяющая достигнуть заданного уровня их экономической эффективности и обеспечить нормативное вибрационное состояние.

Структурная схема алгоритма модели показана на рис. 12. Модель учитывает условия организации рыболовного промысла во Вьетнаме и результаты статистических исследований для судов этого типа.

В математической модели, компоненты вектора технического задания - С приняты:

ci =R - удаленность района промысла, миль;

с2= п- численность экипажа, чел.;

сз= Тит - время инвестиции судна, год.

Компонентами вектора независимых переменных - ^приняты:

Xi = LJB -отношение длины судна по ватерлинии к его ширине;

Х2 = В/Т- отношение ширины судна к его осадке;

хз = Р^ - грузоподъемность судна, т;

Х4 = <5 - коэффициент общей полноты судна;

X} = V, - скорость свободного хода судна, узл.

В математической модели назначены диапазоны оптимизируемых переменных: (LJB) mm < IJB < {LJB) тах ; {В/Т) min < В/Т < {В/Т) т ;{Ргр )т„ < Рер < {Ргр) тах ; Sroin 2 fS < Smax; (vs)mm < V, < (У,)тах

Диапазоны оптимизируемых переменных получены в результатах обработки статистических данных характеристик и элементов данного типа судна в главе 2 и работы математической модели функционирования СРТ в разделе 4.1.

(53)

Оптимальное решение определяется по максимальному значению критерия эффективности. В рамках выбора лучшего варианта СРТ, может использоваться показатель максимального чистого дисконтированного дохода (ЧДД) т. е.

1-0

где Р, - результаты, достигаемые на /-ом шаге расчета; Зг затраты на с-ом шаге при условии, что в них не входят амортизационные начисления, а, - коэффициент дисконтирования, Коиск - сумма дисконтированных капиталовложений. , Исходные данные ] Г""" "АЛГОРИТМ РАСЧЕТА ]

| Начальный вектор Х=Хо ----------------

Замена вектора Х( вектором Хм

ичкск

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ

Определение основных размерений и коэффициентов полноты

Определение высоты надводного борта судна

________113»!___________

Расчет ходкости и выбор ГД Расчет нагрузки масс

Л

Сравнение результатов и выбор лучшего варианта судна

Требование плавучести" - - - выпонено?

нет

да

Определение вместимости и удельной вместимости грузового трюма ц

¡1 > ц* ?

нет

да

Г Расчет начальной

метацентрической высоты А

^ Расчет критерия эффективности Ъ

¡^ Расчет эксплуатационных затрат ]

Расчет стоимости постройки судна |

Оптимизации параметров доминирующих подсистем для снижения вибрации

£ гт(»т

да ___-'"Параметры вибрации •

"" с-—^ корпуса удовлетворяют * требованиям?^,.,^"" "

[Расчет параметров вибрации корпуса!

, .......

^г:^—г> г* ? ............~.....»"

нет

нет

I.

Расчет периода качки х

Т*

......

.....

Рис.12. Структурная схема алгоритма определения оптимальных проектных характеристик и элементов СРТ с обеспечением норм вибрации 19

В структурной схеме алгоритма расчета, вектор Х0 является первым приближением из заданного диапазона оптимизируемых переменных. Если какие-либо ограничения не выполняются, вектор Х| заменяется новым вектором Хщ. Замена вектора Х1 вектором Х(+1 производится до тех пор, пока для данного варианта не будут выполнены все ограничения. Его эффективность оценивается по критерию эффективности, запоминается результат лучшего варианта и опять повторяется процедура замены до получения нового допустимого варианта. Затем из всех допустимых вариантов выбирается наилучший по экстремальному значению выбранного критерия. В математической модели используются:

- полученные обобщенные зависимости и формулы свыше;

- и следующие равенства и неравенства:

- уравнение плавучести

0(Х,С) = 1-В-Т-р-3+А0,т (55)

где р=1,025 т/м3 - удельный вес морской воды; АО - запас водоизмещения, т.;

- уравнение масс

= (56)

где Р/ХС) - составляющие нагрузки масс судна, включая запасы, т.; Ргр - грузоподъемность судна, т.;

- уравнение ходкости

^(Х,С)=[Дл(Х,С)-у5]/[^,С)-/75]. кВт (57)

где Кг0(Х,С)- суммарная мощность главных двигателей, кВт; И„(Х,С) - полное сопротивление судна, кН; -свободная скорость хода, м/с; г](Х,С) - пропульсивный коэффициент; %-коэффициент, учитывающий потери на валопроводы, редуктора и т.д.;

- уравнение вместимости.

Ук(Х,С) + У,(Х,С) = Ху>(Х'С^мг (58)

где ук(Х,С)- вместимость корпуса, м3; уа{Х,С)- вместимость надстроек, м3; ^(Л\С)~ требуемые составляющие вместимости судна, м3; Функциональные ограничения включают:

• требование минимального надводного борта Р*, м

Н-Т>Р*,м (59)

• требование соотношения между силами тяжести и силами поддержания Д по закону Архимеда выражает отношение:

Д>1Л (60)

• требование вместимости: расчет удельной вместимости грузового трюма /и должен больше чем требуемая удельная вместимость р т.е.

р>р*,мг/т (61)

• требование остойчивости по нормированию нижнего предела началь ной метацентрической высоты:

А > А* м (62

• требование по качке, расчетный период качки г должен больше чем нормирование периода качки г* для спроектированного ряда судов:

г > г*, сек. (63)

• требование обеспечения вибрации:

сой МАО (64)

де (О- частота возмущающих сил, Гц; ^ - частота собственных колебаний корпуса 1я /-го тона, Гц; £2,- области исключения резонансных режимов для /'-го тона.

• требование «обитаемости»: фактические Ф и допускаемые Фд значения

факторов комфортности, характеризующей благоприятные условия пребывания экипажа на судне должны быть таким образом:

Ф(Х, С)>ФД (65)

Для оценки работы математической модели, выбран пр. 503 типа «АЛЫ1И-ИСТ». Анализ выходных параметров оптимизированного судна и данных прото-ша показал, что полученные значения грузоподъемности и скорости свободного ода оптимизированного судна и прототипа близки. Вместе с тем, полученные зна-ення главных размерений и требуемой мощности ГД меньше, чем у прототипа, беспечено отсутствие резонансных колебаний корпуса оптимизированного судна £Я его трех тонов колебаний, что позволяет выполнить требование норм санитар-ой вибрации в октавных полосах частот со средними геометрическими частотами , 4, 8,16 Гц.

Основные выводы и результаты диссертационной работы

В диссертационном исследовании решена новая и актуальная задача, имеющая ароднохозяйственное значение - разработка методики определения проектных ха-актеристик средних рыболовных траулеров с учетом их многокритериального ана-шза в автоматизированном режиме поиска оптимальных проектных решений.

Основные выводы и результаты диссертационной работы:

1. Выполнен анализ состояния рыболовного промысла в Республике Вьетнам, оторый показал необходимость создания современного среднего рыболовного фло-а. Обоснованы район промысла в Юго-Восточной области вьетнамского моря и ■тономная форма промысла, а также получены расчетные зависимости изменения реднесуточного расхода дизельного топлива на единицу мощности главного двига-еля для разных режимов работы СРТ;

2. Обоснованы экономические критерии. Выполнен анализ статистических анных стоимости СРТ во Вьетнаме и Юго-Восточной Азии получены формулы для пределения стоимости постройки СРТ по затратному и сравнительному походам, а акже расчетные формулы текущей рыночной стоимости СРТ в функции от измене-ия его возраста;

3. Выполнен анализ статистических данных проектных характеристик и эле-ентов СРТ. Получены статистические расчетные зависимости для определения сновных характеристик и элементов СРТ на начальных этапах проектирования;

4. Выполнен анализ санитарного нормирования вибрации и вибрационного словия обитаемости на СРТ. Результат анализа показал, что уровни вибрации на РТ существенно превышают санитарные нормы;

5. Выполнен анализ влияний нагрузки масс, деформации сдвига и конструк-ии корпуса на изменение собственных частот колебаний корпуса средних рыбо-овных судов;

6. Выполнены расчет частот собственных колебаний корпуса средних рыболовных судов и обработка полученных результатов расчета. В результате обработки получены расчетные формулы для определения параметров вибрации СРТ;

7. Разработана математическая модель организации рыболовного промысла функционирования СРТ;

8. Разработаны математическая модель и алгоритм оптимизации подсистем «корпус-двигатель-движитель»;

9. Разработаны математическая модель и алгоритм определения оптимальных проектных характеристик и элементов СРТ с обеспечением норм вибрации.

Публикации автора

а) в журналах, входящих в перечень ВАК РФ:

1. Определение основных элементов и характеристик средних рыболовных траулеров на начальных стадиях проектирования (автор 50%) / C.B. Дятченко, Н.Х. Лы-онг // Астрахань: Изд-во АГТУ, Вестник АГТУ. Серия: Морская техника и технология, №1/2009. С. 38-43;

2. Математическая модель для определения основных проектных характеристик средних рыболовных траулеров (автор 50%) / C.B. Дятченко, Н.Х. Лыонг // Астрахань: Изд-во АГТУ, Вестник АГТУ. Серия: Морская техника и технология, №2/2009. С. 19-25.

б) прочие публикации:

3. Оценка общей параметров прочности и вибрации на ранних этапах проектирования средних рыболовных траулеров (автор 50%) / C.B. Дятченко, Н.Х. Лыонг // Известия КГТУ, Калининград, 2009 № 16, С. 68-73;

4. Анализ архитектурного исполнения средних рыболовных траулеров (автор 100%) / Н.Х. Лыонг // Инновации в науке и образовании -2009. VII Международная научная конференция. - Калининград, 2009. Труды. Часть II.- С. 36- 38;

5. Математическая модель определения основных проектных характеристик средних рыболовных траулеров (автор 100%) / Н.Х. Лыонг // Инновации в науке и образовании - 2009. VII Международная научная конференция. - Калининград, 2009. Труды. Часть И.- С. 38- 40;

6. Обоснование организации рыболовного промысла для вьетнамских средних рыболовных судов (автор 100%) / Н.Х. Лыонг // Инновации в науке и образовании -2008. VI Юбилейная международная научная конференция посвященная 50-летию пребывания КГТУ на Калининградской земле. - Калининград, 2008. Труды. Часть II.- С. 124- 126;

7. Определение основных элементов конструкции корпуса рыболовного судна с учетом требований обеспечения прочности и недопущения вибрации (автор 30%) / C.B. Дятченко, Н.С. Овсеев, Н.Х. Лыонг // Известия КГТУ, Калининград, 2010 № 17. -С. 99-104;

8. Проектная оценка общей прочности и вибрации на начальной стадии проектирования рыболовного судна (автор 40%) / C.B. Дятченко, Н.Х. Лыонг, C.B. Тананы-кин // Известия КГТУ, Калининград, 2010 № 18. - С. 210-219.

Лыонг Нгок Хунг

Проектное обоснование характеристик и элементов средних рыболовных траулеров для Вьетнама с обеспечением норм

вибрации

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата наук

Подписано в печать «_»_2010 г. Формат 60x84/16.

Уч.-изд. л. 1,4. Тираж_экз. Заказ №_

Издательство

Типография

введение.:.

глава 1. рыболовная сырьевая база в срв и экономические показатели при проектировании средних рыболовных судов.

Раздел 1.1. Анализ состояния сырьевой базы и выбор района промысла для средних рыболовных траулеров.

1.1,1 Анализ состояния сырьевой базы.

1.1.2. Обоснование организации рыболовного промысла для средних рыболовных траулеров.

Раздел 1.2. Экономические критерии и показатели при проектировании средних рыболовных судов. 321.2.1. Экономические критерии.

1.2.2. Определение стоимости постройки средних рыболовных траулеров.

1.2.3. Определение рыночной стоимости промыслового судна с учетом долговечности и безрисковой нормы эффективности

1.2.4. Определение экономических показателей средних рыболовных траулеров.

Раздел 1.3. Общая характеристика лова тралами и промысловые схемы для траления.

1.3.1. Промысловая схема бортового траления.

1.3.2. Промысловые схемы кормового траления.

1.3.3. Технологическая переработка рыбы на средних рыболовных траулерах.

Раздел 1.4.

ГЛАВА 2. ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЕКТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И

ЭЛЕМЕНТОВ СРЕДНИХ РЫБОЛОВНЫХ ТРАУЛЕРОВ.

Раздел 2.1. Определение основных элементов и характеристик средних рыболовных траулеров на ранних стадиях проектирования 2.1.1. Определение основных элементов и характеристик средних рыболовных траулеров путем анализа статистических данных.

2.1.2. Формула определения мощности главного двигателя для средних рыболовных траулеров.

Раздел 2.2. Определение статей нагрузки масс средних рыболовных траулеров.

2.2.1. Определение статей нагрузки масс средних рыболовных траулеров путем анализа статистических данных.

2.2.2. Определение нагрузки масс средних рыболовных траулеров с помощью программы "Со811".

Раздел 2.3. Определение параметров вместимости средних рыболовных траулеров.

Раздел 2.4. Определение полного сопротивления движению и ходкости средних рыболовных траулеров.,.

Раздел 2.5. Остойчивость и мореходные качества средних рыболовных судов.

Раздел 2.6. Выводы по второй главе.!.

ГЛАВА 3. ОБЕСПЕЧЕНИЕ НОРМАТИВНОГО ВИБРАЦИОННОГО

СОСТОЯНИЯ НА СРЕДНИХ РЫБОЛОВНЫХ ТРАУЛЕРАХ.

Раздел 3.1. Проектное и санитарное нормирование вибрации.

Раздел 3.2 Анализ вибрационных условий обитаемости на средних рыболовных траулерах.

Раздел 3.3. Влияния загрузки судна и деформации сдвига на собственные частоты колебаний корпуса средних рыболовных судов . 146 Раздел 3.4. Разработка математического обеспечения для определения собственных частот колебаний корпуса по первому тону . 164 Раздел 3.5. Влияние построечных толщин на частоты собственных колебаний средних рыболовных судов.

Раздел 3.6, Выводы по третьей главе.

ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОБОСНОВАНИЯ ПРОЕКТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И ЭЛЕМЕНТОВ СРТ С УЧЕТОМ НОРМ ВИБРАЦИИ.

Раздел 4.1. Схема организации рыболовного промысла в СРВ и разработка математической модели функционирования средних рыболовных судов.

Раздел 4.2. Разработка математической модели оптимизации подсистем «корпус-двигатель-движитель» для исключения резонансных режимов колебаний корпуса судна по первым трем тонам.

Раздел 4.3. Разработка математической модели для определения основных проектных характеристик и элементов средних рыболовных траулеров.

Раздел 4.4. Выводы по четвертой главе.

Социалистическая Республика Вьетнам (СРВ) - интенсивно развивающаяся прибрежная страна в Юго-Восточной Азии. В процессе основания государства, защиты его суверенитета и создания основ экономического развития страны, морские биоресурсы и нефтедобыча всегда имели большое значение для обеспечения необходимого жизненного уровня людей. Учитывая это, Правительством Республика Вьетнам разработана долгосрочная стратегическая программа социально-экономического развития страны, которая предусматривает создание современного рыболовного флота и рыбообрабатывающих предприятий, а также сохранение биоресурсов морской окружающей среды.

Для сохранения запасов рыбы в 200 мильной зоне, Правительством СРВ введены ограничения на ее вылов и разработаны положения, предусматривающие изменение количественного и качественного состава рыболовного флота. Сегодня рыболовный флот СРВ представлен в основном малыми судами, а средние суда составляют порядка 5% от общего количества судов. Отсутствие новых проектов средних рыболовных судов в СРВ не позволяет конкурировать с зарубежными судами такого типа и затрудняет освоение новых морских районов. Поскольку Вьетнам входит в число ведущих стран-экспортеров рыбной продукции, для страны важно, по крайней мере, не уменьшить объемы добываемой рыбы. Поэтому, руководством СРВ сформулирована важная государственная задача - создать современный средний рыболовный флот для освоения новых морских районов промысла.

Для решения государственной задачи по созданию современного среднего рыболовного флота, правительством предусмотрены значительные капитальные вложения. В связи с этим важное значение приобретает научно обоснованный выбор типа судов для серийной постройки и методическое обеспечение, позволяющее определить характеристики и элементы средних рыболовных траулеров (СРТ) для Вьетнама с учетом накопленного опыта проектирования судов этого типа. Такое методическое обеспечение для СРТ во Вьетнаме отсутствует. Сегодня, большая часть СРТ Вьетнама спроектированы для морских районов ограниченных 200 мильной зоной, поэтому они имеют малую автономность и мощность главного двигателя, неудовлетворительные условия обитаемости и несовременную конструкцию корпуса, низкие показатели добывающего технологического комплекса. Это обусловило необходимость использования опыта проектирования судов этого типа в СССР и России.

Методика проектирования гражданских судов рассматривает широкий круг вопросов связанных с определением характеристик и элементов судна, отвечающих требованиям его экономической эффективности, необходимым мореходным качествам, безопасности мореплавания, необходимым условиях обитаемости экипажа и пассажиров. Проектирование судна можно представить как процесс создания сложной технической системы, для которой составлена структурная схема и разработан архитектурно-конструктивный облик системы. Необходимость поиска оптимальных проектных решений и требование к снижению трудоемкости проектных работ, являются основными причинами создания математической модели проектирования судна и автоматизации работ на стадии его проектирования.

Основополагающее значение для проектирования судов нового поколения имеют работы известных учетных И.Г. Бубнова, В.М. Пашина, Л.М. Ногида, В.В. Ашика, В.Л. Поздюнина.

Развитие теории проектирования судов связано с работами В.Л. Поздюнина [56, 57], в которых нашли отражение пути создания методов определения главных размерений и коэффициентов общей полноты, а также применения статистики для проектирования судов. В работах В.В. Ашика [4] и Л.М. Ногида [49, 50] создана методическая база для решения общих проектнык задач. В работах В.М. Пащина [54v 55]>. рассмотрены математические модели по трем основным направлениям теории проектирования: определение основных характеристик, указывающих в техническом задании на проектирование; оптимизация элементов судна и его основных подсистем; координация выбора проектных решений на научных уровнях проектирования судна как одной сложной системы. В работе В.А. Зуева [25] изложена методика определения основных элементов и характеристик морских транспортных судов на начальной стадии проектирования.

Следует отметить так же большой вклад в развитие методологии проектирования судов известных ученых: Г.В. Аракельяна, A.B. Бронникова, Н.Ф. Воеводина, А.И. Гайковича, Ю.Н. Горбачева, Е.М. Грамузова, Г.Ф. Де-мешко, Н.К. Дормидонтова, H.A. Ефремова, И.Г. Захарова, С.И. Логачева, В.И. Любимова, Н.В. Никитина, В.И. Поспелова, А.И. Ракова, В.Н. Разуваева, Е.П. Роннова, Г.В. Савинова, Б.М. Сахновского, Н.Б. Севастьянова, В.Б. Фирсова, Ю.А. Шиманского, и Б.А. Царева.

В работе [49] проф. Л.М. Ногид отметил: «теория проектирования судов не может охватить все возможные на практике случаи, и вынуждена ограничиться рассмотрением вопросов, имеющих более или менее общее значение». Необходимо отметить, что проф. Л.М. Ногид был первым, кто обратил внимание проектантов на необходимость использования методов технико-экономического анализа для обоснования характеристик рыболовных судов. При проектировании, должна быть установлена связь между техническими характеристиками судна и его экономическими показателями, выявлены наиболее важные характеристики, оказывающие влияние на эффективность работы судна. На начальной стадии проектирования промысловых судов, кроме этого, должна быть определена связь между показателями, характеризующими район промысла и оптимальными значениями технических характеристик судна.

В работе Н.Ф. Воеводина [13] впервые сформулировано понятие «оптимального варианта» применительно к автономному траулеру. Автор предложил для оценки оптимального с технико-экономической точки зрения варианта судна использовать показатели производительности и рентабельности работы судна и соответствие его основных элементов, вместимости и запасов топлива выбранной продолжительности рейса. Автор проанализировал различные характеристики, определяющие производительность и рентабельность рыболовного траулера и назначил две группы переменных. Первую группу переменных составили: улов в единицу промыслового времени, удаление района промысла от базы и общее эксплуатационное время за год. Эти переменные вызывают плавное изменение экономических функций и подлежат предварительному определению. Вторую группу переменных составили: скорость хода и время рейса (автономность). От величины этих переменных экономические критерии принимают экстремальные значения. Для определения оптимального варианта предложено выполнять вариационные исследования только по двум переменным.

Дальнейшее развитие методических основ оптимизации, применительно к рыболовным судам связано с известной работой А.И. Ракова [60]. Автор проанализировал факторы, определяющие характеристики промысловых судов, изложил общую методику расчета их технико-экономических показателей и рассмотрел применение этой методики к промысловым судам различного назначения. В материалах посвященных добывающим судам, А.И. Раков обратил внимание на особенности работы автономных добывающих судов и выполнил анализ приведенных затрат добывающего судна. В работе Г.В. Аракельяна [2] поставлена задача оптимизации характеристик промыслового комплекса добывающих судов и различных судов обеспечения. Рассмотрена многосторонняя связь между эксплуатационно-техническими характеристиками судов и их производительностью, то есть выловами, и взаимодействием судов на промысле. В работе М.В. Войлошникова и М.Б. Безугловой [14] рассмотрены вопросы экономической эффективности промысловых судов в условиях рыночной экономики.

В области проектирования рыболовных судов для Вьетнама можно отметить работу Во Ван Чака [12], посвященную задаче ходкости Вьетнамских рыболовных судов для Тонкинсткого залива, и работу Нуен Куанг Минь [51], в которой рассмотрена задача остойчивости малых рыболовных вьетнамских судов. Проектному обеспечению прочности и надежности корпусов судов посвящены работы Е.М. Апполонова, JI.M. Беленьского, Г.Б. Бойцова, A.C. Брикера, Е.П. Бураковского, В.Н. Волкова, Г.В. Егорова, В.В. Козлякова, ЯМ. Короткина, В.А. Кулеша, А.И. Максимаджи, A.A. Осняча, В.А. Постнова, В. И. Сутырина.

Математические методы оптимального проектирования конструкций, систематизированы и развиты в работах A.A. Родионова. Современным методам автоматизированного и параметрического проектирования корпуса посвящены работы В.Н. Тряскина [73]. Вопросы проектирования корпуса промысловых судов рассмотрены в работе А.И. Симановича и Б.А. Тристанова [68]. Основы расчетного проектирования конструкций корпуса судна рассмотрены в работах Н.В. Барабанова [5], А.Л. Васильева [10].

Опыт проектирования судов различного назначения показал, что на выбор основных характеристик и элементов судна влияют не только факторы, определяющие экономическую эффективность судна, но и факторы в виде ограничений, отражающих требования к его другим важнейшим качествам. При проектировании рыболовных судов важными факторами являются: характеристика сырьевой базы; форма организации рыболовного промысла; затраты на постройку, эксплуатацию и ремонт судна; требования к современному техническому уровню исполнения доминирующих подсистем (корпус, энергетической, гидродинамический и добывающий технический комплексы). Сегодня совершенствование проектов рыболовных судов рассматривают не только с точки зрения улучшения их экономических показателей, но и улучшения других качеств, обеспечивающих конкурентоспособность судна. Одним из важных показателей качества судна является его вибрационное состояние, которое оказывает существенное влияние на работоспособность и здоровье людей. Поэтому в СССР, а также Вьетнаме, были введены санитарные нормы вибрации, предназначенные обеспечить необходимые условия вибрационной обитаемости для экипажа и пассажиров на судах.

Опыт применения этих норм в СССР и России показал, что существующий научно-технический уровень создания судов различного назначения пока не позволяет осуществить их полную реализацию. Как компромисс между медицинскими требованиями и техническими возможностями судостроительного производства с Российской Федерации взамен СН-1103-73 были введены более мягкие санитарные нормы вибрации СН--2.5.2.048-96. Введение в действие санитарных норм вибрации расширило регламентируемый частотный диапазон и ужесточило требования к предельно допустимым уровням вибрации в местах пребывания людей, создало предпосылки для системного анализа вибрационных условий обитаемости на действующих судах, а также обусловили необходимость разработки методической базы по обеспечению этих норм на стадии проектирования судна.

Высокий уровень вибрации на средних рыболовных судах объясняется отсутствием методического обеспечения. Отсутствует методика определения собственных частот колебаний корпуса на ранних стадиях проектирования рыболовного судна, а также методика оптимизации подсистем «корпус - двигатель - движитель» для недопущения резонансных колебаний корпуса этого типа судов. В современных условиях, проектному обоснованию экономической эффективности, безопасности мореплавания и обеспечению надлежащих условий обитаемости на судах уделяют первостепенное значение. Необходимость таких проектных обоснований обусловлена требованиями рыночной экономики, требованиями обеспечения санитарных норм вибрации и требованиями методики повышения безопасности на море, введенной в действие Международной морской организацией (1МО). Количественная оценка не только экономических показателей эффективности судна, но и других важнейших показателей его качества, обязывает проектанта решать многокритериальные задачи оптимизации характеристик судна.

Как отмечено в работе [1], А.Н. Крылов, проведя ряд экспериментальных исследований вибрации на кораблях, пришел к фундаментальным выводам, заложившие основы современной науки о вибрации:

- основными направлениями борьбы с повышенной вибрацией судов являются снижение уровня возмущающих усилий и исключение резонансных колебаний корпуса и корпусных конструкций судна;

- эффективное исключение резонансов может быть осуществлено на базе совершенных расчетных методов, позволяющих надежно прогнозировать значения собственных частот конструкций на стадии проектирования судна;

- исследования корабельной вибрации должны носить комплексный рас-четно-экспериментальный характер; только на базе синтеза расчетных и экспериментальных методов возможна эффективная борьба с повышенной вибрацией.

С учетом изложенного выше, следует, что обеспечение норм вибрации на стадии проектирования судна можно достигнуть за счет решения следую^ щих задач:

- разработки проектных решений направленных на существенное уменьшение величины возмущающих усилий, индуцируемых на корпус судна гребным винтом и главным двигателем и определение амплитудных значений колебаний корпуса;

- полного исключения резонансных режимов колебаний корпуса судна и его основных конструкций;

- исключения резонансных режимов для первых трех тонов колебаний корпуса и уменьшения величины возмущающих усилий, индуцируемых на корпус судна гребным винтом и главным двигателем;

- исключения резонансных режимов для первых трех тонов колебаний корпуса и устранение колебаний корпусных конструкций в местах, где расположены обитаемые помещения.

Задача исключения первых трех тонов из резонансных колебаний корпуса судна обусловлена следующими факторами:

- необходимостью обеспечения наиболее благоприятных условий безопасности здоровья экипажа на судах, связанных с удалением резонансных колебаний корпуса от частот колебаний жизненно важных органов человека;

- необходимостью сохранения общепринятой целевой функции, так как увеличение числа отстраиваемых собственных частот от резонансных режимов приведет к тому, что целевая функция обеспечения норм вибрации будет доминантой к целевой функции экономической эффективности для судна;

Поэтому, в диссертационной работе решается первая и наиболее важная задача, связанная с обеспечением норм вибрации - исключение появления резонансных режимов для первых трех тонов колебаний корпуса в вертикальном и горизонтальном направлениях на ранних стадиях проектирования судна. Дальнейшее развитие работы может идти по трем направлениям:

- исключение резонансных колебаний основных корпусных конструкций;

- снижение виброактивности гребного винта и главного двигателя и определение амплитудных значений колебаний корпуса;

- оптимизация корпусных конструкций, с точки зрения уменьшения их металлоемкости и обеспечения норм прочности и вибрации.

При разработке методики определения проектных характеристик и элементов СРТ для Вьетнама, в работе использованы методические походы, разработанные А.И. Раковым, Н.Б. Севастьяновым, М.В. Войлошниковым и М:Б. Безугтовой. Вместе с тем, они не предусматривают решения задач связанных с обеспечением норм вибрации на рыболовных судах. Из технической литературы известны математическая модель проектного обоснования характеристик малых судов и катеров с учетом факторов обитаемости [82] и математическая модель проектных характеристик судов смешанного и внутреннего, плавания с учетом доминирующих факторов эксплуатации [67]. Однако эти модели не учитывают особенностей проектирования и эксплуатации рыболовных траулеров. Это обуславливает необходимость решения новой и актуальной, задачи, разработки методики определения проектных характерна стик и элементов СРТ с учетом их многокритериального анализа в автоматизированном режиме поиска оптимальных проектных решений. Эта методика должна, у читывать технико-экономические условия < эксплуатации, присущие судам этого типа в Республике Вьетнам, что позволит обеспечить эффективную эксплуатацию судна для всего периода его жизненного цикла.

Разрабатываемая методика определения проектных характеристик СРТ, предназначенных для эксплуатации во Вьетнамском море, является важной научно-технической и социальной задачей для Республики Вьетнам.

Объектами исследования являются средние рыболовные траулеры, методы определения проектных характеристик и элементов рыболовных судов, а также методы оптимизации.

Целью работы является разработка способов, алгоритмов и программных комплексов, решающих задачу проектного обоснования характеристик и элементов средних рыболовных траулеров, обеспечивающих достижение заданного уровня их экономической эффективности и нормативных условий вибрации.

Задачи, решаемые в работе:

1. Обосновать экономические показатели для проектирования СРТ;

2. Выполнить анализ основных характеристик и элементов СРТ на основе статистических данных;

3. Разработать математическую модель функционирования СРТ;

4. Определить частоты собственных колебаний корпуса судна и коэффициенты редуцирования деформации сдвига для ряда проектов СРТ;

5. Разработать расчетные формулы для определения частот собственных колебаний корпуса СРТ в автоматизированном режиме расчета;

6. Разработать алгоритм оптимизации подсистем «корпус-двигатель-движитель» для недопущения резонансной вибрации корпуса;

7. Разработать алгоритм оптимизации и математическую модель определения проектных характеристик и элементов СРТ с учетом норм вибрации.

Методы исследования и решении. Для решения задач, поставленных в работе, потребовались регрессионный анализ статистических данных объекта исследования, алгоритм оптимизации: методы Ньютона и сопряженных градиентов, аппарат и программные продукты Auto CAD, систем Visual Basic for Applications и средств Microsoft Office.

Научная новизна работы. В результате проведенных исследований получен ряд новых научных результатов, которыми являются статистические расчетные зависимости, расчетные формулы определения параметров вибрации, математические модели, алгоритмы определения и оптимизации про^ ектных характеристик и элементов и программные комплексы, позволяющие обосновать основные проектные характеристики СРТ.

Новые результаты конкретно включают в себя:

1. Методику определения оптимальных проектных характеристик и элементов СРТ на ранних стадиях проектирования, обеспечивающих достижение заданного уровня их экономической эффективности и нормативных требований вибрации;

2. Расчетные формулы для определения частот собственных колебаний корпуса судна и коэффициенты редуцирования, учитывающие деформацию сдвига от номера тона;

3. Расчетные формулы для определения стоимости постройки и рыночной стоимости СРТ в зависимости от его возраста;

4. Статистические расчетные зависимости для определения основных характеристик и элементов СРТ на начальных этапах проектирования;

5. Математическую модель функционирования СРТ;

6. Математическую модель и алгоритм оптимизации подсистем «корпус-двигатель-движитель»;

7. Математическую модель, алгоритм и программные комплексы определения оптимальных проектных характеристик и элементов СРТ с обеспечением норм вибрации.

Практическая значимость. Практическая значимость диссертационного исследования обеспечена его прикладной направленностью, связанной с определением проектных характеристик и элементов средних рыболовных траулеров для освоения новых морских районов Республики Вьетнам. Разработана методика определения проектных характеристик и элементов СРТ с обеспечением норм вибрации на ранних стадиях проектирования в автоматическом режиме поиска оптимальных проектных решений, за счет создания новых расчетных алгоритмов и программных комплексов, приспособленных к применению в практике для СРВ.

Достоверность результатов

Достоверность результатов диссертационного исследования обеспечена тщательным выбором экономических показателей при проектировании СРТ для Республики Вьетнам, использованием достоверных источников при получении статистических и расчетных данных необходимых для решения проектной и вибрационной задач, применением апробированных методов для определения проектных характеристик и элементов судна. Результаты выходных параметров оптимизированного проекта судна сопоставимы с данными судна прототипа.

Реализация результатов работы. Результаты работы внедрены в практике проектирования и постройки судов в судостроительной компании «Хонг Ха» (г. Хайфон, Вьетнам).

Апробация. Основные результаты исследования представлялись на международных научных конференциях «ИННОВАЦИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ» в 2008 и 2009 г. КГТУ. Материалы диссертационного исследования докладывались на научно-технических семинарах кафедры кораблестроения КГТУ в 2008-2010 г.

Публикации. Основные результаты диссертационного исследования опубликованы в 8 работах. Из них 3 работы выполнены в личном авторстве, доля автора в остальных в среднем 40%. В изданиях, рекомендованных ВАК, опубликовано 2 статьи (доля автора 50%).

Обоснованность научных положений обеспечена тщательным выбо^ ром экономических показательней при проектировании СРТ для СРВ, использованием достоверных источников при получении статистических и расчетных данных, используемых для определения проектных характеристик и элементов судов, результатов анализа вибрационных условий обитаемости на них, установлением общих закономерностей изменения частот собственных колебаний корпусов судов в зависимости от целого рядов факторов.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Объем основного текста содержит 220 стр. (включая 59 таблиц и 68 рисунок). Объем приложений содержит 30 стр. В списке литературы 93 наименований.

Структурная схема постановки задач диссертационной работы показана на рис. 1.

Рис. 1. Структурная схема постановки задач в диссертационной работе

Основные выводы и результаты диссертационной работы:

Выполнен анализ состояния рыболовного промысла в Республике Вьетнам, который показал необходимость создания современного среднего рыболовного флота. Обоснованы район промысла в Юго-Восточной области вьетнамского моря и автономная форма промысла, а также получены расчетные зависимости изменения среднесуточного расхода дизельного топлива на единицу мощности главного двигателя для разных режимов работы СРТ;

2. Обоснованы экономические критерии. Выполнен анализ статистических данных стоимости СРТ во Вьетнаме и Юго-Восточной Азии получены формулы для определения стоимости постройки СРТ по затратному и сравнительному походам, а также расчетные формулы текущей рыночной стоимости СРТ в функции от изменения его возраста;

3. Выполнен анализ статистических данных проектных характеристик и элементов СРТ. Получены статистические расчетные зависимости для определения основных характеристик и элементов СРТ на начальных этапах проектирования;

4. Выполнен анализ санитарного нормирования вибрации и вибрационного условия обитаемости на СРТ. Результат анализа показал, что уровни вибрации на СРТ существенно превышают санитарные нормы;

5. Выполнен анализ влияний нагрузки масс, деформации сдвига и конструкции корпуса на изменение собственных частот колебаний корпуса средних рыболовных судов;

6. Выполнен расчет частот собственных колебаний корпуса средних рыболовных судов и обработка полученных результатов расчета. В результате обработки получены расчетные формулы для определения параметров вибрации СРТ;

7. Разработана математическая модель организации рыболовного промысла функционирования СРТ;

8. Разработаны математическая модель и алгоритм оптимизации подсистем «корпус-двигатель-движитель»;

9. Разработаны математическая модель и алгоритм определения оптимальных проектных характеристик и элементов СРТ с обеспечением норм вибрации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

В диссертационном исследовании решена новая и актуальная задача, имеющая народнохозяйственное значение - разработка методики определения проектных характеристик средних рыболовных траулеров с учетом их многокритериального анализа в автоматизированном режиме поиска оптимальных проектных решений.

1. Александров В.Л. Борьба с вибрацией на судах / В.Л. Александров, АЛ. МатлаХ; В:И: Поляков // Под общей редакцией В:Л: Александрова: -СПб.: Мор Вест, 2005. 424с„ ил.

2. Аракельян Г.В. Выбор оптимальных характеристик судов тралового комплекса с учетом заданных условий промысла и нерегулярности взаимодействия судов. Автореферат / Г.В. Аракельян. Ленинград - 1971.-17с.

3. Астохов В. Е. Технико-экономические обоснования проектирования промысловых судов / В.Е. Астохов, B.C. Горобец. Л.: Судостроение, 1982. с, 248.

4. Ашик В. В. Проектирование судов / В.В. Ашик. Л.: Судостроение, 1985.-317с.

5. Барабанов Н.В. Конструкция корпуса морских судов / Н.В. Барабанов — Л.: Судостроение, 1981. 552 с.

6. Бабаев H.H. Некоторые вопросы общей вибрации судов / H.H. Бабаев, В.Г. Лентяков. —Л.: Судостроение, 1961. 308с.

7. Бойцов Г.В. Прочность и конструкция корпуса судов новых типов / Г.В. Бойцов, О.М. Палий. Л.: Судостроение, 1979. - 360 е., ип.

8. Бронников A.B. Проектирование судов. / A.B. Бронников: Учебник -Л.: Судостроение, 1991. 320 е., ил.

9. Бубнов И.Г. Об одном методе определение главных размерений проектируемого судна. Ежегодник Союза морских инженеров. / И.Г. Бубнов т. 1, Петроград, 1916г.

10. Во Ван Чак. Исследование ходкости Вьетнамских рыболовных судов для Тонкинсткого залива: Диссертация / Во Ван Чак. Калининград, 1968.

11. Воеводин Н.Ф. Технико-экономическое обоснование выбора траулеров оптимального типа / Н.Ф. Воеводин Рыбное хозяйство, 1951, №> 1, с. 24-31.

12. Войлошников М.В. Оптимизация характеристик промыслового судна. Учебное пособие / М.В. Войлошников, М.Б. Безуглова. Владивосток: Изд-во ГМТУ, 2008. - 120с.

13. Войткунский Я.И. Сопротивление движению судов: / Я.И. Войткун-ский. Учебник. 2-е изд., доп. И перераб. - Л.: Судостроение, 1988. — 288 е.: ил.

14. Волков В.М. Прочность корабля: Учебник / В.М. Волков. Нижний Новгород, 1994. - 260с.

15. Гайкович А.И. Применение современных математических методов в проектировании судов. А.И. Гайкович. Учебное пособие. Л.: Изд. ЛКИ, 1982, 89с.

16. Дятченко C.B. Математическая модель для определения основных проектных характеристик средних рыболовных траулеров / C.B. Дятченко, Н.Х. Лыонг. Астрахань: Изд-во АГТУ, Вестник АГТУ. Серия: Морская техника и технология, №2/2009. С. 19—25.

17. Дятченко C.B. Определение основных элементов и характеристик средних рыболовных траулеров на начальных стадиях проектирования / C.B. Дятченко, Н.Х. Лыонг. Астрахань: Изд-во АГТУ, Вестник АГТУ. Серия: Морская техника и технология, №1/2009. С.38-43.

18. Дятченко C.B. Определение основных элементов конструкции корпуса рыболовного судна с учетом требований обеспечения прочности и недопущения вибрации. / C.B. Дятченко, Н.С. Овсеев, Н.Х. Лыонг. — Известия КГТУ, Калининград, 2010 № 17, С.

19. Дятченко C.B. Оценка общей параметров прочности и вибрации на ранних этапах проектирования средних рыболовных траулеров / C.B.

20. Дятченко, Н.Х. Лыонг. — Известия КГТУ, Калининград, 2009 № 16, С. 68-73.

21. Дятченко C.B. Проектная оценка общей прочности и вибрации на начальной стадии проектирования рыболовного судна /C.B. Дятченко, Н.Х. Лыонг, C.B. Тананыкин. Известия КГТУ, Калининград, 2010 Jvjo 18.-С.

22. Иконников А.Ф. Оценка стоимости судов. Учебное пособие / А.Ф. Иконников, Е.В. Маслюк. Калининград, 2004. - 80с.

23. Каменский Е. В. Рыболовные траулеры / Е. В. Каменский, Г.Б Теренть-ев. Л., «Судостроение», 1968 - 301с.

24. Каменский Е. В. Траулеры и сейнеры / Е.В. Каменский, Г.Б Терентьев. Л., «Судостроение», 1978 - 216с.

25. Кацман Ф.М. Пропульсивные качества морских судов. / Ф.М. Кацман, А.Ф. Пустотный, В.М. Штумпф. Л., «Судостроение», 1972. 512 с.

26. Короткин А.И. Присоединенные массы судна: Справочник. / А.И. Короткий-Л.: Судостроение, 1986,-312с., ил

27. Короткин Я.И. Прочность корабля / Я.И. Короткин, Д.М. Ростовцев. — Н.Л. -Л.: Судостроение, 1974. -432с.

28. Краев В.И. Экономические обоснования при проектировании морских судов. — 2-е изд., перераб. И доп. / В .И. Краев. — Л.: Судостроение 1981.-280с., ил.-ИСБН.

29. Кулагин В.Д. Теория и устройство морских промысловых судов. / В.Д. Кулагин. Л., «Судостроение», 1974. -440с.

30. Лазарев В.Н. Проектирование конструкций судового корпуса и основы прочности судов. / В.Н. Лазарев, Н.В. Юношева, Учебник. Л.: Судостроение, 1989. — 320 е., ил.

31. Линдблад Андерс. Проектирование обводов транспортных судов / Перевод с английского инженера Э.Г. Логвиновича. Научное редактирование В.В. Ашика. Л.: Судостроение, 1965. - 127с.

32. Луговский В.В. Теоретические основы нормирования остойчивости морских судов. / ВВ Луговский. Л., Судостроение, 1971. 248 стр.

33. ЗБ.Лыонг Нгок Хунг. Анализ архитектурного исполнения средних рыболовных траулеров / Лыонг Нгок Хунг. Инновации в науке и образовании 2009. VII Международная научная конференция. - Калининград, 2009. Труды. Часть II. - С. 36 - 38.

34. Маков Ю.Л. Остойчивость. Что такое? (диалоги с капитаном) / ЮЛ. Маков СПБ.: «судостроение», 2005. - 320с., ил.

35. Мельников В.Н. Устройство орудий лова и технология добычи / В.Н. Мельников. М.: Агропромиздат, 1991. 384 е.: ил. — (учебники и учеб. пособие для студентов вузов).

36. Методика расчета местной вибрационной прочности корпусных конструкций / ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова СПб., 2003. - 56 с.

37. Методика расчета параметров общей ходовой вибрации корпуса судна / ФУП ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова. СПб., 2003. - 39с.

38. Методы оптимизации характеристик и элементов рыбопромысловых и буксирных судов / Труды, Выпуск 267. Издательство «судостроение», 1971.- 106 с.

39. Михайлов В.И. Планирование экспериментов в судостроении. / В.И. Михайлов, K.M. Федосов-JT.: «Судостроение», 1978,- 145с

40. Нгуен Дык Ан, Во Чонг Канг. Технология постройки и ремонта судов. Хошимин, 2003. — 549с. (книга на Вьетнамском языке).

41. Нечаев Ю.И. Судостроитель (Введение в судостроительные специальности): / Ю.И. Нечаев, Б.А. Царев, И.В. Челпанов. Учебник. JI.: Судостроение, 1987. — 144 с.

42. Ногид JI. М. Проектирование морских судов. Часть первая «методика определения элементов проектируемого судна» / J1.M. Ногид. JI: Судостроение, 1964. - 359с.

43. Ногид JIM. Рыболовные траулеры / Л.М. Ногид. М. -Л. Госсройиз-дат, 1933, с. 23.

44. Нуен Куанг Минь. Разработка упрощенных критериев нормирования остойчивости малых рыболовных вьетнамских судов: диссертация / Нуен Куанг Минь. Калининград, 1984.

45. Пановко Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. / Я.Г. Па-новко. Изд. 3-е, доп. И переработ. Л., «Машиностроение» (Ленингр. отд-ние), 1976. 320 с. ил.

46. Папкович П.Ф. Труды по вибрации корабля. / П.Ф. Папкович Л., Судостроение. 1960. 782 с.

47. Пашин В.М. Оптимизация судов / В.М. Пашин. -Л.: Судостроение, 1983.-296с.

48. Пашин В.М. Системы автоматизированного проектирования судов / В.М. Пашин, Ю.Н. Семенов. ЛКИ 1981. 78с.

49. Поздюнин В.Л. Приближенные формулы для расчета остойчивости судов на больших углах крена. / В.Л. Поздюнин, изд. Л.К.И., 1937г.

50. Поздюнин В.Л. Теория проектирования судов, выш.1, П, / В.Л. Поздюнин Л.К.И. 1938- 1939г.

51. Постнов В.А. Вибрация корабля. / В.А. Постнов, B.C. Калинин, Д.М. Ростовцев. Учебник Л.: Судостроение, 1983. - 284 с.

52. Проблемы прочности судов. (Системный поход к расчету проектированию корпусных конструкций). Под ред. B.C. Чувиковского Л., «Судостроение», 1975. С. 368. Ил.

53. Раков А.И. Оптимизация основных характеристик и элементов промысловых судов / А.И. Раков. Л.: Судостроение, 1978. - 232с.

54. Раков А.И. Проектирование промысловых судов: учебник / А.И. Раков, Н.Б. Севастьянов. Л: «Судостроение», 1981. - 376с.

55. Регистровая книга морских судов 1985 / Регистр СССР, Ленинградское отделение 1986, Ленинград «транспорт», 947с.

56. Рождественский В.В. Статика корабля: учебник / В.В. Рождественский, В.В. Луговский, Р.В. Борисов, Б.В. Мирохин Л.; Судостроение, 1986. -240 е., ил.

57. Российский Морской Регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов. Том I. Санкт-Петербург: Морской регистр судоходства, 2010. 479 е., ил.

58. Российский Морской Регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов. Том II. Санкт-Петербург: Морской регистр судоходства, 2010. 691 е., ил.

59. Российский Морской Регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов. Том III. — Санкт-Петербург: Морской регистр судоходства, 2010. 66 е., ил.

60. Сахновский Б.М. Разработка методологии обоснования проектных характеристик судов смешанного и внутреннего плавания с учетом доминирующих факторов эксплуатации. Автореферат / Б.М. Сахновский. — СПб.: СПБГМТУ, 2006. 40с.

61. Симанович А.И. Конструкция корпуса промысловых судов / А.И. Си-манович, Б.А. Тристанов М.: Мир, 2005. - 408 с.

62. Симанович А.И. Определение остаточной стоимости судов промыслового флота / А.И Симанович, С.Н. Бурцев, Э.О. Егоров / Научно-технический и информационно-аналитический журнал «Морской вестник», СПб.: 2004 №3, С. 108 - 110.

63. Справочник капитана промыслового судна / Под ред. Е. Д. Ширяева. — М.: Агропромиздат, 1990. 638с., 4. л. ил.: ил.

64. Степанова Л.А. Экономические обоснования при проектировании судов. Учебное пособие / Л.А. Степанова. Калининград: Изд-во КГТУ, 2002. - 48с.

65. Тристанов Б.А. К вопросу определения вес металлического корпуса при проектировании промысловых судна. Сборник научных трудов / КТиПХ. Калининград, 1973. - Вып. 54 - С. 47-54.

66. Тряскин В.Н. Методология автоматизированного проектирования конструкций корпуса судна. Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.т.н. / В.Н. Тряскин СПб.; СПГМТУ, 2007. 42 с.

67. Тряскин В.Н. Проектирование корпусных конструкций морских судов. / В.Н. Тряскин, В.Н. Лазарев, Ю.А. Смирнов, В.А. Курдюмов. Учебное пособие, Л.: Изд. ЛКИ, 1987, 85 с.

68. Улицкий М.П. Оценка стоимости транспортных средств: Учеб. метод. 0-93 пособие / Под ред. М.П. Улицкого. // М.П. Улицкий, Ю.В. Андрианов, Б.Е. Лужанский, С.М. Чемерикин. — М.: Финансы и статистика, 2005.-304 е.: ил.

69. Хоренко В.И. Автоматизация расчетов ходкости на основе математических моделей / В.И. Хоренко Издательство «Судостроение», 1977 г. — 41 с.

70. Хьюз О.Ф. Проектирование судовых корпусных конструкций / О.Ф. Хьюз-JI.: Судостроение, 1988. 360 с.

71. Царев Б.А. Анализ архитектурно и функционального облика при проектировании исследовательских судов / Б.А. Царев, В.К. Хантухов — Морской вестник 2010, № 1(33), С. 92 96.

72. Царев Б.А. Введение в кораблестроительные специальности. / Б.А. Царев. Учебное пособие. Л.: Изд. ЛКИ, 1982, 101 с.

73. Царев Б.А. Оптимизационное проектирование скоростных судов. / Б.А. Царев. Учебное пособие. Л.: Изд. ЛКИ, 1988,102 с.

74. Эксплуатационно-грузовые характеристики судов флота промышлен-.ности / «Ленинград транспорт». Ленинград 1979. 379 с.

75. Юдкина Ю.В. Разработка способов проектного обоснования характеристик малых судов и катеров с учетом факторов обитаемости. Автореферат /Ю.В. Юдкина. СПб.: СПБГМТУ, 2008. - 18 с.

76. Barrass Dr С.В. Ship design and performance for masters and mates / Dr

77. C.B. Barrass / Butterworth-Heinemann Oxford OX2 8DP, 2004. - 245p.

78. Barrass Dr C.B. Ship stability for masters and mates / Dr C.B. Barrass,

79. D.R. Derrett / Butterworth-Heinemann Oxford OX2 8DP, 2006. - 534p.

80. Benford H. Ocean ore-carriers economics and preliminary design/ H. Benford "Shipbuilder and marine egine-builder", 1959, vol 66, №615. - 132 p.

81. Daust D., O'Brain T. Resistance and Propulsion of Trawlers. NECT, vol. 75, 1959.

82. Davit G.M. Watson. Practical ship design. Volume 1 / Davit G.M. Watson. -Amsterdam London and others: Elesevier, 2002. - 531 p.

83. Don Butler. Guide to Ship Repair Estimates / Don Butler Oxford - Auckland - Boston and others: Butterworth - Heinemann, 2000. - 95 p.

84. Eyres D.J. Ship Construction / DJ. Eyres / Butterworth-Heinemann Oxford OX2 8DP, 2001. - 353p.

85. Rawson K.J. Basic ship theory. 5th ed. Vol. 1 / K.J. Rawson, E.C. Tuper — Oxford Auckland - Boston and others: Butterworth -Heinemann, 2001 —3791. P

86. Schneekluth H. Ship Design for Efficiency and Economy / H. Schneekluth, V. Bertram / Butterworth-Heinemann, 1998. 218 p.

87. Сайт Ассоциации производителей и экспортеров рыбы и морепродуктов Вьетнама (VASEP) http://www.vasep.com.vn/

88. Сайт Сайт рыболовной академии Вьетнама http://www.fistenet.gov.vn