Методика проектирования гибкого ограждения амфибийных судов на воздушной подушке

• Автор: Федотов, Дмитрий Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.08.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 198 с. : ил.

Аннотация
Диссертационная работа посвящена созданию методики автоматизированного проектирования гибкого ограждения (ГО) области воздушной подушки - важнейшей подсистемы амфибийных судов на воздушной подушке (АСВП). Сформулирована оригинальная методика расчета формы всего ГО, разработан алгоритм создания трехмерной параметрической модели геометрической поверхности данного ГО и его комплексная реализация в системе AUTODESK Inventor. Созданная трехмерная модель используется для выполнения автоматизированных расчетов прочности, массы элементов ГО и ГО в целом, раскроя гибких ограждений на стадии выпуска рабочеконструкторской документации по судну. Эта модель может использоваться также при расчетах посадки и удифферентовки АСВП, его остойчивости, ходкости, качки. Расчет (напряженно-деформированного состояния) ГО выполнен в системе ANSYS. Определены напряжения в секциях и узлах ГО.
В работе приведен целый ряд практических рекомендаций для проектанта ГО, осуществлен статистический анализ характеристик ГО отечественных и зарубежных АСВП.

Обозначения и сокращения
Глава 1 Методика расчёта параметров формы элементов го и построения теоретического чертежа ГО АСВП
1.1 Описание рассматриваемого ГО
1.2 Краткий обзор работ по расчету параметров формы ГО (определение положения
статического равновесия ГО)
1.2.1 Обзор работ по расчету параметров формы бортовой секции ГО
1.2.2 Обзор работ по расчету параметров формы носовой секции ГО
1.2.3 Обзор работ по расчету параметров формы кормовой секций ГО
1.2.4 Работы по расчету параметров формы угловой секций ГО
1.3 Исходные данные для проектирования ГО
1.4 Расчет параметров формы и построение бортовой секции ГО
1.4.1 Описание формы бортовой секции
1.4.2 Описание расчетной схемы и вывод системы уравнений равновесия
1.4.3 Построение контура НЭ открытого типа, бортовой секции
1.4.4 Нахождение формы внешней и внутренней частей гибкого ресивера бортовой секции
1.4.5 Нахождение формы гибкого ресивера над НЭ
1.4.6 Дополнительные построения для бортовой секции
1.4.7 Математическая формализация построения ряда параметров формы сечения
бортовой секции
1.5 Расчет параметров формы и построение носовой секции ГО
1.5.1 Описание формы носовой секции
1.5.2 Определение формы внешней и внутренней частей гибкого ресивера сечения 1-1 (в ДП) носовой секции
1.5.3 Построение контрольной линии, внешней и внутренней линий крепления ГО
носовой секции
1.5.4 Определение границы носовой секции и задание секущих плоскостей
1.5.5 Нахождение формы сечений П-И ... IX-IX гибкого ресивера
1.6 Расчет параметров формы и построение кормовой секции ГО
1.6.1 Описание формы кормовой секции
1.6.2 Описание расчетной схемы и вывод системы уравнений равновесия
1.6.3 Определение границы кормовой секции
1.6.4 Соотношения определяющие характерные вертикальные размеры элементов
кормовой секции
1.6.5 Построение формы кормового навесного конусного элемента и гибкого ресивера
второго яруса
1.6.6 Расчет и построение формы гибкого ресивера первого (верхнего) яруса кормовой
секции ГО
1.6.7 Дополнительные построения для кормовой секции
1.6.8 Математическая формализация построения ряда параметров формы сечения
кормовой секции
1.7 Расчет и построение формы угловой секции ГО
1.7.1 Описание формы угловой секции
1.7.2 Определение границ угловой секции ГО и выполнение необходимых сечений
1.7.3 Расчет и построение крайнего кормового бортового сечения угловой секции ГО
(сечение XV-XV)
1.7.4 Расчет и построение сечений XII-XII, XIII-XIII
1.7.5 Определение положения крайнего съёмного элемента открытого типа
1.7.6 Определение положения бортовой кромки кормового участка секции
1.7.7 Получение геометрических характеристик диафрагмы конусного НЭ
1.7.8 Расчет и построение углового участка угловой секции
1.7.9 Построение формы конусообразной оболочки (сечения XIX-XIX + XXI-XXI)
1.7.10 Определение положения кормовой кромки бортового участка секции
1.7.11 Построение линий крепления НЭ
1.8 Корректировка геометрических параметров ГО внешнего контура
1.9 Расчет параметров формы и построение внутреннего контура ГО
1.9.1 Описание формы внутреннего контура
1.9.2 Построение продольного киля внутреннего контура
1.9.3 Построение поперечного киля внутреннего контура
Глава 2 создание трехмерной параметрической модели гибкого ограждения АСВП
2.1 Параметрическое моделирование в CAD системах, основные термины и
определения
2.2 Создание трехмерной параметрической модели ГО в системе Inventor
2.2.1 Программный комплекс Inventor общее описание
2.2.2 Этапы создания трехмерной параметрической модели ГО
2.2.3 Создание трехмерной параметрической модели ГО
2.3 Адекватность созданной методики расчета параметров формы элементов ГО и
созданной трехмерной параметрической модели ГО в системе Inventor

Для расчета параметров формы кормовой секции, кроме обычно принимаемых допущений о нерастяжимости, невесомости и безмоментности (см. п. 1.2), введем ряд дополнительных допущений:
- кормовой навесной конусный элемент согласно работе [71] заменим расчетным треугольником акЬкск;
- будем рассматривать равновесие конусного элемента акЬкск как жесткого тела;
- на участок акЪк действует давление, равное Ррк, на участок Ькск действует давление Р„.
Рисунок 1.36- Расчетная схема кормовой секции.
В статической постановке, при допущениях перечисленных выше, определение формы поперечного сечения кормовой секции сводится к рассмотрению условий равновесия в узловой точке
Система уравнений сил и моментов может быть записана в соответствии с основными положениями работ [26, 71].
Условия статического равновесия кормового навесного конусного элемента определяется тремя уравнениями: суммой проекций внешних сил на ось X, суммой проекций всех внешних сил на ось У, уравнением моментов внешних сил относительно точки V,. (см. рис. 1.36). Тогда система уравнений, описывающих форму и напряжен-