CC BY
18[7] Морская сейсморазведка/ Под редакцией А.Н. Телегина. - М: ООО «Геоинформмарк», 2004. - 237 с.
[8] Милн П.Х. Гидроакустические системы позиционирования / Л.: Судостроение, 1989. 232 с.
CALCULATION OF THE DYNAMIC CHARACTERISTICS OF THE MOTION OF A SEISMIC STREAMER
A.L. Gusev, E.A. Pershin
Keywords: seismic streamer, towing, motion dynamics
The dynamics of the motion of a seismic streamer under various operating conditions (ship manoeuvering, ship motion, streams, control actions) is considered.
Статья поступила в редакцию 10.07.2018 г.
УДК 629.12.001.
С.В. Давыдова, к.т.н., доцент ФГБОУВО «ВГУВТ» 603951, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5
АВТОМАТИЗАЦИЯ ГЕНЕРАЦИИ ОРДИНАТ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ЧЕРТЕЖА ИНТЕРПОЛЯЦИОННЫМ МЕТОДОМ
Ключевые слова: формы поверхности корпуса, интерполяционный метод, диапазон ограничений, сухогрузные суда, интерактивный режим
В статье рассмотрены вопросы автоматизированного расчета координат теоретического чертежа. Дано описание работы программного комплекса по получению ординат теоретического чертежа и их корректировке.
Создание формы поверхности корпуса является важнейшим этапом проектирования судна. Проблема разработки аналитических способов конструирования судовых поверхностей и ее автоматизация до настоящего времени являются очень актуальными [1, 2]. В настоящее время автоматизированы многие этапы проектирования судна. Например, хорошо поддаются автоматизации процессы, связанные с получением основных характеристик судна на любых стадиях проектирования аналитическими методами. Автоматизация коснулась также процессов разработки сглаживания судовых обводов при наличии ординат теоретического корпуса [3, 4, 5]. Однако универсальных способов получения самих ординат, соответствующих расчетным основным характеристикам корпуса, в настоящее время нет. Тем не менее, исследования в этой области продолжаются, проблема автоматизации судовых обводов рассматривалась в трудах Ашика В.В, Ваганова А.Б., Васильева A.B., Ковалева В.А [6, 7, 8, 9, 10]. Ввиду сложности судовых обводов в настоящее время так и не появились универсальные программные комплексы, позволяющие автоматизированно разработать судовую поверхность на ранних стадиях проектирования. И это - несмотря на то, что качество разработки судовой поверхности, соответствующей расчетным характеристикам, влияет на эффективность работы корпуса судна и обеспечение требуемых навигационных качеств. Кроме этого, отсутствие процесса ее автоматизации существенно замедляет процесс проектирования.
Интерполяционный метод является одним из немногих методов, позволяющих с достаточной степенью точности получить ординаты теоретического чертежа, соответствующие расчетным геометрическим параметрам. Он позволяет спроектировать судовые обводы, выполняя интерполяцию между выбранными теоретическими корпусами судов - прототипов. При разработке теоретического чертежа основными исходными величинами являются главные размерения и параметры, характеризующие обводы корпуса, а именно - коэффициенты полноты и безразмерная абсцисса центра величины. Достоинство метода состоит в возможности получить ординаты теоретического чертежа для большого числа изменяющихся параметров и в возможности автоматизации получения результатов, что позволит ликвидировать существующую проблему разрыва ном процессе автоматизации проектирования.
Одной из особенностей данного метода является выбор корпусов - прототипов, на основании которых выполняется пересчет. С одной стороны, рассматриваемое количество корпусов определяется необходимостью обеспечить определенное количество параметров формы корпуса. Например, для обеспечения параметров, таких как коэффициент общей полноты корпуса и относительная абсцисса центра величины, необходимо использование четырех корпусов судов. днако, при выборе корпуса надо учитывать форму его оконечностей при прочих равных условиях. То есть форма оконечностей проектируемого судна должна быть подобна форме оконечностей судов - прототипов. Поэтому данный метод требует также систематизации геометрии корпусов судов, так как наиболее приемлемый вариант может быть получен только при наличии судов-прототипов по своим обводам близким к проектируемому судну.
Программный комплекс, разработанный на кафедре «Проектирования и технологии постройки судов» ФГБОУ ВО «ВГУВТ» основан на интерполяционном методе разработки теоретического чертежа. Для интерполяции использованы 4 судна-прототипа сухогрузных судов. Это позволяет получить ординаты теоретического чертежа для грузового судна с расчетными главными размерениями и с обеспечением расчетного коэффициента полноты и относительной абсциссы центра величины на основании рассчитанных геометрических характеристик корпуса судна. Процесс формирования поверхности судна выполняется в интерактивном режиме, что позволяет оперативно вносить необходимые изменения в теоретический чертеж вручную. В итоге полученные ординаты корпуса позволяют разработать судовую поверхность с заданными параметрами.
Диапазон ограничений характеристик проектируемых судов определяется выбранными прототипами и составляет: для коэффициента полноты объемного водоизмещения от 0,5-0.98, для относительной абсциссы центра величины от - 0,004 до 0.006. Пример ввода исходных данных приведен на рисунке 1.
На основании введенных данных автоматически рассчитываются ординаты шпангоутов. Результаты расчета представляются как в числовой форме, так и графической. Пример числового представления показан на рисунке 2. На основании полученных расчетов в автоматическом режиме создается рисунок с точками теоретического чертежа. Для оценки полученных результатов в программном комплексе точки соединяются отрезками. На данном этапе это позволяет более наглядно оценить полученные результаты и при необходимости вносить незначительные изменения в судовые обводы. Так как программа предназначена для первоначального получения точек теоретического чертежа, то в ее функции не входит сглаживание судовых обводов. Поэтому инструменты для корректировки были выбраны минимальные. В дальнейшем результаты экспортируются в специальные комплексы с полным набором необходимых возможностей, либо применяются иные способы разработки сглаженного теоретического чертежа. Диалоговое окно с расчетными точками теоретического чертежа показано на рисунке 3.
Рис. 1. Диалоговое окно для ввода исходных данных
Рис. 2 Диалоговое окно для ввода исходных данных
Рис. 3. Диалоговое окно с расчетными ординатами теоретического чертежа
На рисунке 4 изображены точки теоретического чертежа, соединенные отрезками. На этой стадии возможна корректировка положения точек по любой из ватерлиний.
Н
Проекция корпус» тгсргпгичкогс чгргежч
,\ \ / / / /
\ \ \ / / /
\ \ \ / / / 1
\\ \ / / /
\ \ \ \ / / / /|
\\ \ \ / / / //
1 ДП I
а
1 т
Рис. 4. Диалоговое окно для для корректировки ординат теоретического чертежа
После проведенной корректировки табличная форма представления результатов также автоматически корректируется. Для окончательного варианта рассчитываются координаты для погиби бимса с записью результатов.
Представленный комплекс используется для дальнейшего повышения качества работы кафедры «Проектирования и технологии постройки судов» ФГБОУ ВО «ВГУВТ». Разработанная модель позволяет вносить в нее изменения и дополнения с целью расширять список судов для получения ординат теоретического чертежа. Результаты работы активно используются в учебном процессе, в курсовом и дипломном проектировании, а также научной работе кафедры.
Список литературы:
[1] Фомин Б. Rhinoceros. NURBS моделирование для Windows. Изд.: Robert McNeel & Associates 2006 289 с.
[2] Фомин Б. Справочное руководство по Rhinoceros 3D (Manual RUS). Изд.: Robert McNeel & Associates 2005 289 с.
[3] Cliff W. Estes (BaseLine Technology), Rhinoceros Advanced Training Series. Marine Design (http://www.yugzone.rU/x/rhinoceros-advanced-training-series/)
[4] Groon D.J. Desinging curved surface with analitical functions. Computer Aided Desinging, 1977, v/ 9, p. 3-8.
[5] David F. Rogers: An Introduction to NURBS with Historical Perspective, Morgan Kaufmann Publishers 2001.
[6] Ашик В.В. Проектирование судов / В.В. Ашик - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Судостроение, 1985. - 318 с.
[7] Ашик В.В. Интерполяционный способ построения теоретического чертежа. Судостроение, 1962, № 2, с. 9-11.
[8] Ваганов А.Б., Васильев A.B., Ковалев В.А. Конструирование теоретического корпуса судна аналитическим методом и расчет мореходных качеств на ЭВМ. Горький, 1989.
[9] Карпов А.Б. Аналитическое проектирование обводов корпуса судна. Судостроение. 1979, №2.
[10] Ковалев В.А. Новые методы автоматизации проектирования судовой поверхности. Л., Судостроение, 1982.
AUTOMATION OF ORDINATE GENERATION IN A THEORETICAL DRAWING BY INTERPOLATION METHOD
S. V. Davydova
Keywords: shell surface shapes, interpolation method, range of constraints, dry cargo vessels, interactive mode
In the article the questions of the automated calculation of the coordinates of the theoretical drawing are considered. The description of the work of the program complex for obtaining ordinates of the theoretical drawing and their correction
Статья поступила в редакцию 25.06.201 8 г.
