Оптимизация основных элементов и характеристик обстановочных судов внутреннего плавания

• Автор: Анисимова, Вера Владимировна
• Шифр специальности: 05.08.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 136 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ДОМИНИРУЮЩИЕ ФАКТОРЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ И
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБСТАНОВОЧНЫХ
СУДОВ ВНУТРЕННЕГО ПЛАВАНИЯ
1Л Современное состояние, перспективы развития и
совершенствования путевых работ и обслуживающего их флота
1.2 Организация работы обстановочных судов, анализ их техникоэксплуатационных характеристик и архитектурноконструктивных особенностей
1.3Анализ исследований по обоснованию элементов и характеристик обстановочных судов
1.4 Формулировка задачи исследования
2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
ОБСТАНОВОЧНОГО СУДНА ВНУТРЕННЕГО ПЛАВАНИЯ
2.1 Методика определения элементов и характеристик речных обстановочных судов на начальных стадиях проектирования
2.2 Математическая модель расчёта нагрузки масс
2.3 Зависимость главных размерений от архитектурноконструктивных особенностей обстановочного судна
2.4 Математическая модель расчета ходкости
2.5 Модель обеспечения грузовместимости судна-площадки

Выводы

3 РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ
ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ОБСТАНОВОЧНОГО СУДНА
ЗЛМодель расчета технических показателей обслуживания средств навигационной обстановки и учет вероятностного характера вспомогательных работ
3.2 Модель расчета экономических показателей работы обстановочного судна
З.ЗМногокритериальная оптимизация элементов и характеристик обстановочных судов
Выводы
4 ОПТИМИЗАЦИЯ ГЛАВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И ХАРАКТЕРИСТИК
ОБСТАНОВОЧНОГО СУДНА ВНУТРЕННЕГО ПЛАВАНИЯ
4.1 Математическая формулировка задачи оптимизации элементов и характеристик и разработка алгоритма ее решения
4.2Программа оптимизации элементов и характеристик обстановочного судна внутреннего плавания
4.30ценка адекватности математической модели
4.40птимизация характеристик обстановочного судна на базе численного моделирования
Выводы ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЕ Акт внедрения

ВВЕДЕНИЕ
Для обеспечения нормальных условий судоходства на внутренних водных путях систематически проводится комплекс путевых работ, в который входят изыскания и русловые исследования, навигационное ограждение судовых ходов, траление, дноочищение и дноуглубление. Объем таких работ очень велик среди нетранспортных операций и с каждым годом только увеличивается в связи с потребностью улучшения судоходных условий или увеличения габаритов судоходных путей.
Содержание и обслуживание судоходной обстановки занимает второе место по объему после дноуглубительных работ. Эти работы выполняют обстановочные суда. Их в настоящее время насчитывается более 600 единиц. До принятия Федеральной целевой программы «Развитие транспортной системы России (2010-2015 годы)» (ФЦП) состав судов обстановочной службы пополнялся довольно слабо. Это создало серьезную проблему по обеспечению безопасности судоходства, учитывая средний возраст этих судов (30 лет) и скорость их выбытия из действующего состава. ФЦП предусматривает строительство 250 единиц обстановочных судов [78].
Необходимость скорейшего пополнение состава обстановочных судов внутреннего плавания делает задачи, связанные с обоснованием их элементов и характеристик весьма важными.
При проектировании обстановочных судов, обосновании элементов и характеристик должна закладываться многофункциональность по назначению, видам выполняемых работ, расширяющая диапазон его возможностей и приводящая к росту эффективности судна. Обстановочное судно вместе с бригадой специалистов выполняют работы по поддержанию безопасности судоходства на закрепленном за ними обслуживаемом участке пути. Тип судна и его характеристики должны полностью удовлетворять эксплуатационным требованиям этого участка. Задача состоит в определении оптимальных характеристик обстановочного судна для каждого обслуживаемого им участка,

2.2 Математическая модель расчёта нагрузки масс
На стадии концептуального проектирования массу судна определяют приближенными способами, основанными на применении формул, в состав которых входят коэффициенты относительной массы (измеритель), а также элементы и характеристики судна (модуль). Величина каждой из составляющих нагрузки масс может быть представлена в следующем виде [9]:
Р1=¥1М1, (2.11)
где у/., М■ - измеритель и модуль ьтой составляющей нагрузки масс.
С целью получения статистических зависимостей для нахождения измерителя массы и обоснованного выбора вида модуля, был произведен анализ нагрузки масс обстановочных судов внутреннего плавания. В связи с тем, что количество проектов обстановочных судов ограниченно, к анализу некоторых составляющих нагрузки, существенно не зависящих от назначения судна, привлечены соразмерные им буксиры и толкачи со схожими характеристиками. Элементы и характеристики рассматриваемых судов представлены в таблице 2.1.
Составляющие нагрузки масс представлены в соответствии с СТП 1.15-85, так как массы анализируемых судов рассчитаны в соответствии с этим стандартом. Таким образом, массу судна порожнем можно записать в виде суммы следующих составляющих:
°П = 1А-(2 12)

где Р1 - масса раздела «Корпус»;
Р2 “масса раздела «Механизмы»;
Рз - масса раздела «Системы и трубопроводы»;
Р4 “масса раздела «Электрооборудование и радиооборудование»;
Р5 “заполнение механизмов, систем и трубопроводов;
Р,, “сварные швы;