Научная статья на тему 'Математическое моделирование при определении основных элементов и характеристик промысловых судов'

Математическое моделирование при определении основных элементов и характеристик промысловых судов Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
247
41
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Известия КГТУ
ВАК
AGRIS
Ключевые слова
СУДОСТРОЕНИЕ / ПРОМЫСЛОВЫЕ СУДА / АЛГОРИТМ / МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ / ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ / ХАРАКТЕРИСТИКИ СУДНА / 2D И 3D МОДЕЛИРОВАНИЕ / SHIPBUILDING / FISHING VESSELS / ALGORITHM / MATHEMATICAL MODEL / BASIC ELEMENTS / VESSEL CHARACTERISTICS / 2D AND 3D MODELING

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Гришин П. Р., Дятченко С. В., Коробчинский В. А., Недоступ А. А.

Показана актуальность создания нового методического обеспечения для определения основных элементов и характеристик промысловых судов с целью снижения сроков проектирования и повышения качества разрабатываемых проектов новых судов. Количественная оценка экономических и технических показателей, характеризующих эффективность эксплуатации промыслового судна, обязывает проектанта комплексно решать проблемную задачу по определению оптимальных элементов и характеристик судна с учетом доминантных факторов. Для нахождения оптимальных элементов и характеристик промыслового судна и сокращения сроков проведения проектных работ в настоящее время применяют современные программные продукты, которые позволяют провести системные исследования мореходных качеств, характеристик прочности и вибрации, а также установить соответствующие показатели экономической эффективности. Результативность применения программных продуктов при проектировании объектов морских судов зависит от квалификации проектанта, возможностей программных продуктов и имеющегося методического обеспечения, которое в настоящее время не позволяет в необходимых объемах решать проблемные задачи. В статье предложен новый алгоритм и соответствующие ему математические модели для проектирования современных промысловых судов. Накопленная база данных по основным элементам и характеристикам различных типов промысловых судов позволила перейти к разработке нового методического обеспечения по созданию проектных решений с использованием 3D моделирования. Предлагаемый нами методический аппарат использует: методы вариаций и последовательных приближений; электронную базу данных по основным элементам и характеристикам промысловых судов; созданные 2D и 3D модели формы корпуса; кривые элементов теоретического чертежа; 2D и 3D модели архитектурно-конструктивного исполнения энергетического, гидродинамического и добывающе-технологического комплексов для типовых проектов промыслового судна.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MATHEMATICAL MODELLING WHEN DETERMINING BASIC ELEMENTS AND CHARACTERISTICS OF FISHERY VESSELS

The paper shows the relevance of creating a new methodological support for determining basic elements and characteristics of fishing vessels in order to reduce the design time and improve the quality of design work. A quantitative assessment of economic and technical indicators characterizing the operational efficiency of a fishing vessel obliges a designer to comprehensively solve a problem of determining the optimal elements and characteristics of the vessel, taking into account dominant factors. To determine the optimal elements and characteristics of a fishing vessel and reduce the time for design work, modern software products are currently being used that allow systematic studies of seaworthiness, strength and vibration characteristics, as well as the determination of relevant indicators of economic efficiency. The effectiveness of the use of software products in the design of marine objects depends on the designer’s qualifications, capabilities of the software products and the available methodological support. Currently available methodological support for the design of fishing vessels does not allow solving problems in the required volumes. A new algorithm and corresponding mathematical models for the design of modern fishing vessels are proposed. The accumulated database of the main elements and characteristics of various types of fishing vessels allowed us to proceed to the development of new methodological support for creating design solutions using 3D modeling. The developed methodological apparatus uses: methods of variations and successive approximations; an electronic database of the main elements and characteristics of fishing vessels; created 2D and 3D models of the body shape; curves of elements of a theoretical drawing; 2D and 3D models of architectural and structural design of energy, hydrodynamic and mining-technological complexes for typical projects of a fishing vessel.

Текст научной работы на тему «Математическое моделирование при определении основных элементов и характеристик промысловых судов»

УДК 629.12.001.57

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И ХАРАКТЕРИСТИК ПРОМЫСЛОВЫХ СУДОВ

П. Р. Гришин, С. В. Дятченко, В. А. Коробчинский, А. А. Недоступ

MATHEMATICAL MODELLING WHEN DETERMINING BASIC ELEMENTS AND CHARACTERISTICS OF FISHERY VESSELS

P. R. Grishin, S. V. Dyatchenko, V. A. Korobchinskiy, A. A. Nedostup

Показана актуальность создания нового методического обеспечения для определения основных элементов и характеристик промысловых судов с целью снижения сроков проектирования и повышения качества разрабатываемых проектов новых судов. Количественная оценка экономических и технических показателей, характеризующих эффективность эксплуатации промыслового судна, обязывает проектанта комплексно решать проблемную задачу по определению оптимальных элементов и характеристик судна с учетом доминантных факторов. Для нахождения оптимальных элементов и характеристик промыслового судна и сокращения сроков проведения проектных работ в настоящее время применяют современные программные продукты, которые позволяют провести системные исследования мореходных качеств, характеристик прочности и вибрации, а также установить соответствующие показатели экономической эффективности. Результативность применения программных продуктов при проектировании объектов морских судов зависит от квалификации проектанта, возможностей программных продуктов и имеющегося методического обеспечения, которое в настоящее время не позволяет в необходимых объемах решать проблемные задачи. В статье предложен новый алгоритм и соответствующие ему математические модели для проектирования современных промысловых судов. Накопленная база данных по основным элементам и характеристикам различных типов промысловых судов позволила перейти к разработке нового методического обеспечения по созданию проектных решений с использованием 3D моделирования. Предлагаемый нами методический аппарат использует: методы вариаций и последовательных приближений; электронную базу данных по основным элементам и характеристикам промысловых судов; созданные 2D и 3D модели формы корпуса; кривые элементов теоретического чертежа; 2D и 3D модели архитектурно-конструктивного исполнения энергетического, гидродинамического и добывающе-технологического комплексов для типовых проектов промыслового судна.

судостроение, промысловые суда, алгоритм, математическая модель, основные элементы, характеристики судна, 2D и 3D моделирование

The paper shows the relevance of creating a new methodological support for determining basic elements and characteristics of fishing vessels in order to reduce the de-

sign time and improve the quality of design work. A quantitative assessment of economic and technical indicators characterizing the operational efficiency of a fishing vessel obliges a designer to comprehensively solve a problem of determining the optimal elements and characteristics of the vessel, taking into account dominant factors. To determine the optimal elements and characteristics of a fishing vessel and reduce the time for design work, modern software products are currently being used that allow systematic studies of seaworthiness, strength and vibration characteristics, as well as the determination of relevant indicators of economic efficiency. The effectiveness of the use of software products in the design of marine objects depends on the designer's qualifications, capabilities of the software products and the available methodological support. Currently available methodological support for the design of fishing vessels does not allow solving problems in the required volumes. A new algorithm and corresponding mathematical models for the design of modern fishing vessels are proposed. The accumulated database of the main elements and characteristics of various types of fishing vessels allowed us to proceed to the development of new methodological support for creating design solutions using 3D modeling. The developed methodological apparatus uses: methods of variations and successive approximations; an electronic database of the main elements and characteristics of fishing vessels; created 2D and 3D models of the body shape; curves of elements of a theoretical drawing; 2D and 3D models of architectural and structural design of energy, hydrodynamic and mining-technological complexes for typical projects of a fishing vessel.

shipbuilding, fishing vessels, algorithm, mathematical model, basic elements, vessel characteristics, 2D and 3D modeling

ВВЕДЕНИЕ

Проблема повышения эффективности определения технических и экономических характеристик промысловых судов, с учетом их оптимизации и уменьшения сроков разработки проекта, обуславливает необходимость использования нового методического обеспечения. Анализ технической литературы показал, что методика для обеспечения прочности корабля изложена в источнике [1], а методология проектирования судов - в работах [2, 3]. Для определения экономической эффективности рыболовных судов можно использовать методику, представленную в пособии [4]. Методика проектирования рыболовных судов и методические положения для обеспечения их мореходных, прочностных и вибрационных качеств изложены в работах [5-11]. Известно также современное методическое обеспечение для проектирования транспортных судов [12]. Анализ технической литературы показал, что применение известного методического обеспечения не позволяет уменьшить объем проектных исследований, что затрудняет переход к серийной постройке новых промысловых судов. Поэтому при проектировании организации используют известные проекты судов в качестве аналогов и прототипа и согласованные с заказчиком варианты их модернизации. Цель работы - создание нового методического обеспечения для решения проблемных задач при определении элементов и характеристик промыслового судна с применением 2D и 3D моделей.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И ХАРАКТЕРИСТИК ПРОМЫСЛОВЫХ СУДОВ Для определения оптимальных проектных решений при разработке нового проекта промыслового судна принята однокритериальная модель, с учетом доминантным проблемных факторов, имеющая следующий вид:

Т7 -> шах (тип) , (1)

где Р- критерий экономической эффективности.

В качестве экономических показателей используют стоимость постройки, чистый дисконтированный доход, срок окупаемости. К числу доминантных отнесены следующие требования: обеспечение экологии (выбор энергетического оборудования и орудий промышленного рыболовства); технические (определение грузовместимости, грузоподъемности, мореходных, прочностных и вибрационных качеств судна); социальные (обеспечение условий обитаемости экипажа). Для определения оптимальных проектных характеристик промыслового судна на ранних стадиях его проектирования создана новая структурная схема алгоритма, см. рис. 1, которая использует 20 и 30 модели.

Техническое задание на проектирование разрабатывается в соответствии с пожеланиями судовладельца и его данными по району промысла. К числу неизвестных, которые необходимо определить, относят: водоизмещение судна в его состоянии порожнем и наибольшее; главные его размерения; материал и форму корпуса; мощность энергетической установки; грузоподъемность и грузовместимость; осадку при водоизмещении судна порожнем и с полным грузом; район плавания; автономность плавания, экипаж, промыслово-технологический комплекс; мореходные, прочностные и вибрационные качества.

В отечественном судостроении разработаны и реализованы серийные проекты промысловых судов [13]. ФГБОУ ВО «КГТУ» имеет техническую документацию по ряду проектов этих судов, переведенную в электронную форму. Для решения задачи их оптимизационного проектирования предусмотрена база данных, состоящая из 16 разделов, входящих в блок - исходные данные. Блок 2 сформирован из следующих разделов: 1-й - характеристика районов промысла, время промысла, виды рыб и ожидаемые запасы рыбной продукции; 2-й - гидрометеорологические условия эксплуатации; 3-й - основные характеристики и элементы судна; 4-й - форма корпуса, теоретические чертежи и кривые элементов; 5-й - архитектурное исполнение судна и эпюра емкости; 6-й -конструкция корпуса; 7-й -энергетический комплекс; 8-й - гидродинамический комплекс; 9-й - добыва-юще-технологический комплекс; 10-й - судовые устройства; 11-й судовые системы; 12-й - характеристики местной и общей прочности типовых проектов судов; 13-й - мореходные качества судна;14-й - нагрузка масс по различным статьям; 15-й - вибрационные характеристики конструкций для типовых проектов; 16-й -экономические показатели типовых проектов судов. Разделы блока 2 позволяют на стадиях проектирования провести сравнительный анализ различных проектных решений, выбрать вариант судна (прототип), в наибольшей степени удовлетворяющий целям проектирования, обоснованно ограничить объемы проектных и оптимизационных исследований и корректно назначить ограничения.

г_ 1 Техническое задание на

_проектирвание

Блек исходных данных судна

Выбор критериев

| 4 J Блок ограничений j—

—[ 5 | Блок независимых параметров

_ ДА

Прототип задан?

НЕТ

6 Определение основных характеристик судна г первом приближении и разработка е*о эскиза общего расположения J

7 Обоснование характеристик формы корпуса

8 Создание 3D модели

9.1 Определение зрхитектурно-конструктивного исполнения корпуса

9.2 f Л Определение архитектурно-конструктивного исполнения надстройки

10 Определение основных элементов судна

11 Эпюра емкости

НЕТ<г Сопоставление с ограничениями^ по грузовместимости^

I ДА

12 Выбор главного двигателя

13 Определение элементов и характеристик судового энергетического комплекса

14 Определение элементов и характеристик движителя

15 Определение элементов и характеристик добывающего технологического комплекса

16 Определение элементов и характеристик судовых устройств и систем

17 Определение нагрузки масс во втором приближении

Сопоставление с ограничениями по грузоподъемности

ДА

Л

НЕТ

18 Блок вариантов, не прошедших ограничений

- 19 Распределение нагрузки масс по теоретическим шпациямм

► 20 Блок проверочных расчетов

21

База данных главных элементов, прошедших блок проверочных расчетов

22

Выбор элементов, подлежащих оптимизации

23

База данных главных элементов для оценки экономической эффективности

24

Блок оптимизации параметров, определяющих экономическую эффективность

25

Результаты оптимизации

Рис. 1. Структурная схема алгоритма проектирования промыслового судна Fig. 1. Block diagram of the fishing vessel design algorithm

Данные, представленные в блоке 2, могут обновляться и корректироваться в процессе выполнения проектных и исследовательских работ, а также материалов, получаемых от судовладельцев. Блок 5 сформирован из следующих разделов: 1-й - диапазоны изменения главных размерений и их соотношений; 2-й - коэффициенты формы корпуса и относительная длина судна; 3-й - состав и количество экипажа и его размещение в соответствии с требованиями санитарных норм; 4-й -измерители статей нагрузки масс и вместимости. Также учитывается требование экологии при выборе энергетического и добывающе-технологического комплексов. Для определения неизвестных величин проектируемого судна принят метод вариаций и последовательных приближений. На рис. 2 представлена используемая авторами структурная схема алгоритма создания 30 моделей промыслового судна.

Рис. 2. Структурная схема алгоритма создания 3D модели промыслового судна Fig. 2. Block diagram of the algorithm for creating a 3D model of a fishing vessel

В соответствии со структурными схемами, представленными на рис. 1 и 2, обосновывается характеристика формы корпуса (блок 7) и создаются ее 20 и ЗО модели (блок 8). Для обоснования формы корпуса можно использовать базы данных прототипов или определить наилучшую форму по базовому прототипу вариационным путем. Для этого коэффициенты формы корпуса из разряда неизвестных переводят в разряд параметров и определяют узкий диапазон их разумных изменений. В разряд параметров также вводят относительную длину судна и определяют две важнейшие характеристики формы корпуса: коэффициент продольной полноты (р = 5//3 и относительную длину судна I = 1/Ч0. После того как определена и разработана форма корпуса, по результатам системного анализа

архитектурно-конструктивного исполнения для типовых проектов судов определяется архитектурное исполнение надстройки и создается ее ЗЭ модель.

На рис. 3 представлена разработанная 30 модель для одного из вариантов БМРТ типа «ПУЛКОВСКИЙ МЕРИДИАН».

Рис. 4. 3D модель конструкции корпуса БМРТ типа «ПУЛКОВСКИЙ МЕРИДИАН» Fig. 4. А 3D model of the BMRT hull design of the «PULKOVSKIY MERIDIAN» type

Рис. 3. Эскиз 3D модели БМРТ типа «ПУЛКОВСКИЙ МЕРИДИАН» Fig. 3. A sketch of the BMRT 3D model of the "PULKOVSKIY MERIDIAN" type

Следующим этапом проектирования является создание ЗО моделей конструкций корпуса и надстройки (блоки 9.1 и 9.2): днищевых перекрытий и перекрытий машинного отделения; палубных и бортовых перекрытий; переборок, платформ и фундаментов, носовой и кормовой оконечностей, а также надстройки и рубки. На этом этапе проектирования определяют марки материалов, из которых изготавливают конструкции, варианты конструктивного исполнения и показатели статей нагрузки масс. На рис. 4 показана 30 модель конструкции корпуса БМРТ типа «ПУЛКОВСКИЙ МЕРИДИАН», а на рис. 5 представлена ЗО модель варианта конструкции надстройки. В рамках вариационного проектирования создаются ЗО модели конструкции корпуса и надстройки в исследуемом диапазоне изменения основных элементов.

Рис. 5. 3D модель конструкции надстройки БМРТ типа

«ПУЛКОВСКИЙ МЕРИДИАН» Fig. 5. A 3D model of the BMRT add-in structure of the «PULKOVSKIY MERIDIAN» type

Для определения двух обобщенных главных неизвестных - водоизмещения и мощности судна в первом приближении - используют следующие уравнения масс, мощности, плавучести и вместимости:

- уравнение масс

D =DM4, + DW = Zisslmi, (2)

где D - массовое водоизмещение судна, т; Dnop - массовое водоизмещение

судна порожнем, т; DW - дедвейт, т; Е{=1 Щ ~ составляющие нагрузку масс судна, т; j - разделы нагрузки масс, принятых в соответствии со стандартом;

- уравнение мощности

N = ^г—Вт, (3)

где D - водоизмещение, m3;v- скорость, уз; m, п - показатели степени; C(FrJ,B/T,(p,...) - коэффициент, определяемый для выбранного типа судов.

- уравнение плавучести

D = kpôLBT т, (4)

где к - коэффициент выступающих частей; р = 1,025 - плотность морской воды, т/м3.

- уравнение вместимости

(5)

з з

где VK - вместимость корпуса, м ; - вместимость надстроек, м ;

V— требуемые составляющие вместимости судна, м .

Статьи нагрузки масс для корпуса и настойки определяют с учетом построенных 3D моделей.

Для определения массового водоизмещения и мощности разделы зависимых масс представляют через измерители, полученные по прототипу или на основании статистических зависимостей для ряда однотипных судов. Используя данные ТЗ по грузоподъемности, автономности и численности экипажа, определяют составляющие дедвейта. Для выбранных вариантов заданной формы корпуса и надстройки выполняют вариационные исследования при изменении соотношений

L/B, В/Т, Н/Т, которые получены на основе анализа прототипов (однотипных проектов судов), см. блок 5 структурной схемы алгоритма проектирования. В этом случае, удобно использовать функциональное уравнение в виде

D=f(ô,L-,B-). (6)

Вычисляют водоизмещение судна порожнем по формуле (6) в выбранном диапазоне изменения главных элементов и коэффициентов формы корпуса; нагрузку масс водоизмещения судна в его состоянии порожнем в соответствии с методическим обеспечением [12]. С использованием уравнения (3) определяют мощность энергетического комплекса при изменении соотношений главных элементов и коэффициентов полноты.

Применительно к типовому проекту промыслового судна с учетом архитектурно-конструктивного исполнения и диапазона возможных изменений его главных элементов и коэффициентов формы корпуса разрабатывается электронная математическая модель эпюры емкости (блок 11), которая учитывает выбранное архитектурно-конструктивное исполнение, требования регистровых руководящих документов и технического задания на проектирование.

Для вариантов судна, прошедших контроль по вместимости, осуществляется выбор главной энергетической установки (блок 12), разрабатываются последовательно схемы общего расположения энергетического комплекса и оборудование (блок 13), создаются 2D и 3D модели и уточняются координаты центра тяжести оборудования и распределения нагрузки масс.

Элементы и характеристики гидродинамического комплекса (блок 14) находят путем вариативного анализа движителей и их элементов. Определяют сопротивление воды движению судна, буксировочную мощность и необходимую мощность главного двигателя:

- уравнение ходкости

= (7)

где NPd - суммарная мощность главных двигателей, кВт; N6 - буксировочная мощность судна, кН; г\ - пропульсивный коэффициент; i]s - коэффициент, учитывающий потери на валопроводы, редуктора и т. д.

Создаются 2D и 3D модели, и уточняются координаты центра тяжести оборудования и распределения нагрузки масс.

Определяют элементы и характеристики добывающе-технологического комплекса (блок 15) путем вариативного анализа возможных вариантов добычи рыбы, ее обработки и хранения. Создаются 2D и 3D модели промыслового и технологического оборудования, и уточняются координаты центра тяжести и распределения нагрузки масс.

Для разработки основных структурных схем и определения основных элементов судовых устройств и систем (блок 16) используют: правила классификационных обществ и материалы технической документации для типовых проектов судов, позволяющих построить 2D и 3D модели, а также выбрать необходимое оборудование из каталогов. Для подсистем (12-16) корректируют распределение нагрузки масс и полных составляющих нагрузки масс (блок 17) и проводят оценку проектных вариантов во втором приближении с учетом заданного коэффициента утилизации по грузоподъемности.

Для всех вариантов промыслового судна, которые удовлетворяют требованиям к грузовместимости и грузоподъемности, выполняют распределение нагрузки масс по теоретическим шпациям, см. (блок 19). Для проведения проверочных расчетов определяют: координату центра тяжести судна в его состоянии порожнем и в других случаях, регламентируемых РМРС от состояния загрузки судна; посадку, дифферент и величину надводного борта, которая должна быть не меньше минимально допустимого значения по Правилам о грузовой марке морских судов РМРС.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Блок проверочных расчетов, см. (блок 20), предусматривает также проверку остойчивости, непотопляемости, качки, ходкости на свободном ходу и с орудиями промышленного рыболовства. Для оценки вибрационных характеристик на стадиях проектирования промыслового судна могут быть задействованы 2В и 30 модели конструкций и корпуса в целом. На рис. 6 показана 30 конечно-элементная модель корпуса БМРТ. С использованием программного обеспечения определяют вибрационные характеристики корпуса, а также его составляющих конструкций и проводят оптимизацию подсистем.

Рис. 6. 3D конечно-элементная модель корпуса БМРТ типа «ПУЛКОВСКИЙ МЕРИДИАН» Fig. 6. А 3D finite element model of the BMRT of the «PULKOVSKIY MERIDIAN»

Представленная геометрическая модель (рис.6) состоит из пластинчатых конечных элементов с шестью степенями свободы в каждом узле. Размеры конечных элементов могут варьироваться. При разбивке модели на элементы размером около 0,5 м получалось 43364 элемента и 42368 узлов, при размерах элементов около 1 м - соответственно 14418 элементов и 13828 узлов.

Для промыслового судна важно провести оценку архитектурно-конструктивного исполнения надстройки, которое должно удовлетворять требованиям санитарных норм, мореходным, прочностным и вибрационным качествам судна. На рис. 7 представлен вариант структурной схемы, позволяющий выполнять для определения характеристик надстройки, удовлетворяющие требованиям к остойчивости судна.

Рис. 7. Структурная схема определения характеристик надстройки, удовлетворяющей требованиям к остойчивости судна Fig. 7. Structural scheme for determining characteristics of a superstructure that meets

stability requirements of the vessel

Для проверки прочностных характеристик использовано методическое обеспечение в соответствии с правилами, регламентируемыми РМРС или РРР:

- моменты инерции конструктивных сечений корпуса и координаты нейтральной оси определяют из функциональных зависимостей

/. = / i^f^-f'6) •LиA = f{kt>Lir>6)- Ln' <8>

z0=f(L11,B,H),

где /в, \г - моменты инерции в вертикальном и горизонтальном направлениях, л/4; z0 - аппликата нейтральной оси, м;

Функциональные ограничения включают требования к: • минимальной высоте надводного борта

H-T>F\ (9)

где Н - высота борта судна, м; Т-осадка судна в грузу; F* - минимальная высота надводного борта судна по требованиям классификационного общества.

• ходкости (значение расчетной скорости на режиме траления)

(10)

где у5- скорость хода на режиме траления;

• грузоподъемности судна т*гр

тгр>т*гр , т; (11)

• вместимости: расчетная удельная вместимость грузового трюма /и должна быть больше, чем требуемая удельная вместимость /л*

¡л> {Л*,м3/т. (12)

• остойчивости к начальной метацентрической высоте:

/7>/?*М, (13)

где И*- критическое значение метацентрической высоты;

• качке: расчетный период бортовой качки г должен быть больше, чем критическое значение периода качки т*:

г> т*, с ; (14)

• обеспечению норм общей прочности по нормальным и касательным напряжениям:

ор<оп\ тр<тп, (15)

где стр, тр - расчетные нормальные и касательные напряжения; сгп, тп- нормативные нормальные и касательные напряжения;

• обеспечения норм вибрации:

о^ёЛ^сед; а)в <2 (16)

где а)гд, оов - частоты гармоник возмущающих сил от главного двигателя и винта, Гц; Я~ частота собственных колебаний корпуса для 1-го тона, Гц; - области исключения резонансных режимов для ьго тона; 1 =1,2,3 номер тона.

В математической модели назначены диапазоны оптимизируемых переменных:

(1м/В)т1п < 1^/В < (Ьм/В)тах; (В/Т)т1п < В/Т < (В/Т)тах;

(Н/В)тт < н/В < (Н/В)тах; 6т[п < 6 < Зтах; (у5)т1П < у3 < (у8)тах;

Nmin < N < Nmax. (17)

К функциональным ограничениям относятся:

Ь,п\п 5: /у 5: 1^тах > Втт < В 5: Втах , Тцип — Т < Ттах . (18)

Для определения стоимости промыслового судна по затратному подходу используют метод расчета по группам конструктивной разбивки. Расчет полезного результата выполняется по формуле

Рг = 2?=1 <21 • Цр (19)

где Рг полезный результат за период Ь в стоимостном выражении; (¿1 - объем вылова рыбы-сырца, т; Ц. - средняя оптовая цена добытой либо готовой продукции, в долл. /т; ¿- й вид рыбной продукции. Объем вылова рыбы-сырца в год составляет:

(¿1= Е?=1 ЧцЬпр9 (20)

где <7£у - среднесуточный улов I - го вида рыбы сырца в у - м районе промысла; Ьпр - длительность промыслового времени, сут.

Объем выхода готовой продукции составляет: =1 (¿1X1-,

(21)

Расчет эксплуатационных затрат (себестоимость) выполняется по следующей формуле:

где Зг- затраты по статье «материалы и тара на производственную программу»; 32 - затраты за износ и ремонт орудий лова и промыслового снаряжения; З3 - затраты по статье «заработная плата»; 34 - затраты на питание; 35 - затраты на топливо и смазочные материалы; 36 - затраты по статье «охрана труда»; 36 - затраты по статье «транспортные расходы»; 37 - затраты на амортизационные отчисления; 38 - прочие расходы.

1. Разработано новое методическое обеспечение для проектирования промысловых судов с использованием 30 моделей, которое улучшает качество архитектурно-конструктивного исполнения разрабатываемого проекта судна, обеспечивает достижение заданного уровня грузоподъемности и грузовместимости и позволяет получить необходимые мореходные, прочностные, вибрационные и экономические показатели.

2. Разработана структурная схема создания ЗО модели, которая обеспечивает в процессе проектирования высокий уровень вариационных исследований, для оптимального архитектурно-конструктивного исполнения корпуса и надстройки, расположения энергетического, гидродинамического и добывающего технологического комплексов, а также размещения экипажа.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Волков, В. М. Прочность корабля: учебник / В. М. Волков. - Нижегород. гос. техн. ун-т. - Нижний Новгород, 1994. - 260 с.

2. Еайкович, А.И. Теория проектирования водоизмещающих кораблей и судов: в 2 т. / А. И. Гайкович. - Санкт-Петербург: Изд-во НИЦ МОРИНТЕХ, 2014. - Т. 1. Описание системы «Корабль». - 819 с.

3. Гайкович, А.И. Теория проектирования водоизмещающих кораблей и судов : в 2 т. / А.И. Гайкович. - Санкт-Петербург: Изд-во НИЦ МОРИНТЕХ, 2014. - Т. 2. Анализ и синтез системы «Корабль». - 812 с.

4. Войлошников, М. В. Оптимизация проектных характеристик промыслового судна: учеб. пособие / М. В. Войлошников, М. Б. Безуглова. - Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2008. - 120 с.

5. Дятченко, С. В. Определение основных элементов и характеристик средних рыболовных траулеров на начальных этапах проектирования / С. В. Дятченко, Н. X. Лыонг // Вестник АГТУ. Серия: Морская техника и технология.-2009. -№ 2. - С. 19-25.

6. Дятченко, С. В. Математическая модель для оценки остойчивости средних траулеров на ранних стадиях их проектирования: в 3 т. / С. В. Дятченко, В. А. Коробчинский, А. А. Лисицын. - Санкт-Петербург: Изд-во НИЦ МОРИНТЕХ, 2017. - №4 (38), Т. 2. - С. 49-54.

1 = 1 '

(22)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

7. Дятченко, С. В. Теоретические положения проектного обеспечения норм вибрации на судах промыслового флота / С. В. Дятченко // Известия Калининградского государственного технического университета. - Калининград, 2012. -№25.-С. 119-126.

8. Иванов, В. П. Технико-экономические основы создания рыболовных судов: учебник / В. П. Иванов. - Калининград: Изд-во БГАРФ, 2010. - 275 с.

9. Маслюк, Е. В. Проектирование морских судов. Расчеты нагрузки масс водоизмещения порожнем судов различного назначения / Е. В. Маслюк, А. Ф. Иконников. - Калининград: Изд-во ФГБОУ ВПО «КГТУ», 2008. - 47 с.

10. Мореходность судов и средств океанотехники. Методы оценки: Монография / научный редактор И. К. Бородай. - Санкт- Петербург: ФГУП «Крылов-ский государственный научный центр», 2003. - 256 с.

11. Раков, А. И. Проектирование промысловых судов / А. И. Раков, П. Б. Севастьянов. - Ленинград: Судостроение, 1981. -376 с.

12. A Holistic Approach to Ship Design: Volume 1 / Apostolos Papanikolaou . -Greece, 2019. - 501 p. (Целостный подход к проектированию кораблей: Т. 1 / Апо-столос Папаниколау). - Греция, 2019.-501 с.

13. Красавцев, В. Е. Флот рыбной промышленности. Справочник типовых судов. - Москва: Транспорт, 1990. - 390 с.

REFERNCESS

1. Volkov V. М. Prochnost' korablya: uchebnik [Ship strength: textbook]. Nizhegorod. gos. tekh. Universitet. Nizhniy Novgorod, 1994, 260 p.

2. Gaykovich A. I. Teoriya proektirovaniya vodoizmeshchayushchikh korabley i sudov. Tom 1. Opisanie sistemy "Korabl"' [Theory of design of displacement ships and vessels. Vol. 1. Description of the ship system]. Saint-Petersburg, Izd-vo NITS MORINTEKH, 2014, 819 p.

3. Gaykovich A. I. Teoriya proektirovaniya vodoizmeshchayushchikh korabley i sudov. Tom 2. Analiz i sinlez sistemy "Korabl"' [Theory of design of displacement ships and vessels. Vol. 2. The ship system analysis and synthesis]. Saint-Petersburg, Izd-vo NITS MORINTEKH, 2014, 817 p.

4. Voyloshnikov M. V., Bezuglova M. B. Optimizatsiya proektnykh kharakter-istik promyslovogo sudna: uchebnoe posobie [Optimization of design characteristics of a fishing vessel: tutorial]. Vladivostok, Мог. gos. un-t., 2008, 120 p.

5. Dyatchenko S. V., Lyong N. H. Opredelenie osnovnykh elementov i kharak-teristik srednikh rybolovnykh traulerov na nachal'nykh etapakh proektirovaniya [Identification of the main elements and characteristics of the average fishing trawlers in the early stages of design]. Vestnik AGTU. Morskaya tekhnika i tekhnologiya, 2009, no. 2, pp. 19-25.

6. Dyatchenko S. V., Korobchinskiy V. A., Lisitsin A. A Matematicheskaya model' dlya otsenki ostoychivosti srednikh traulerov na rannikh stadiyakh ikh proektirovaniya [A mathematical model for estimating the stability of medium trawlers in the early stages of their design]. NITS MORINTEKH, 2017, vol. 2, no. 4 (38), pp. 49-54.

7. Dyatchenko S. V. Teoreticheskie polozheniya proektnogo obespecheniya norm vibratsii na sudakh promyslovogo flota [Theoretical Provisions of Design Support

for Vibration Standards on Commercial Fleet Vessels]. Izvestiya KGTU, 2012, no. 25, pp. 119-126.

8. Ivanov V. P. Tekhniko-ekonomicheskie osnovy sozdaniya rybolovnykh sudov: uchebnik [Technical and economic basis for the creation of fishing vessels: textbook]. Kaliningrad, Izd-vo BGARF, 2010, 275 p.

9. Maslyuk E. V., Ikonnikov A. F. Proektirovanie morskikh sudov. Raschety nagruzki mass vodoizmeshcheniya porozhnem sudov razlichnogo naznacheniya [Designing of sea-going ships. Calculations of the load of masses of displacement of empty vessels for various purposes]. Kaliningrad, FGBOU VO "KGTU", 2008, 47 p.

10. Boroday I. K. Morekhodnost' sudov i sredstv okeanotekhniki. Melody otsenki [Seaworthiness of ships and ocean technology. Methods of evaluation]. Saint-Petersburg, FGUP "Krylovskiy gosudarstvennyy nauchnyy tsentr», 2003, 256 p.

11. Rakov A. I., Sevast'yanov N. B. Proektirovanie promyslovykh sudov [Design of fishing vessels]. Leningrad, Sudostroenie, 1981, 376 p.

12. Apostolos Papanikolaou. A Holistic Approach to Ship Design. Gretsiya, 2019, vol. 1,501 p.

13. Krasavtsev V. E. Flo I rybnoy promyshlennosti: spravochnik tipovykh sudov [Fleet of the fish industry: catalogue of typical vessels]. Moscow, Transport, 1990, 390 p.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Гришин Павел Романович - Калининградский государственный технический университет; аспирант кафедры кораблестроения; инженер кафедры кораблестроения; E-mail: pavel.grishin@klgtu.ru

Grishin Pavel Romanovich - Kaliningrad State Technical University; post-graduate student of the Department of Shipbuilding; engineer of the Department of Shipbuilding;

E-mail: pavel.grishin@klgtu.ru

Дятченко Сергей Васильевич- Калининградский государственный технический университет; доктор технических наук, доцент; зав. кафедрой кораблестроения;

E-mail: svd.ks@mail.ru

Dyatchenko Sergey Vasilievich - Kaliningrad State Technical University; Doctor of Technical Sciences, Associate Professor; Head of the Department of Shipbuilding;

E-mail: svd.ks@mail.ru

Коробчинский Валерий Анатольевич - Калининградский государственный технический университет; аспирант кафедры кораблестроения; E-mail: kafsud@mail.ru

Korobchinskiy Valeriy Anatolyevich - Kaliningrad State Technical University; post-graduate student of the Department of Shipbuilding; E-mail: kafsud@mail.ru

Недоступ Александр Алексеевич - Калининградский государственный технический университет; кандидат технических наук, доцент; зав. кафедрой промышленного рыболовства; E-mail: nedostup@klgtu.ru

Nedostup Aleksandr Alekseevich - Kaliningrad State Technical University; PhD in Engineering, Associate Professor; Head of the Department of Commercial Fisheries;

E-mail: nedostup@klgtu.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.