«Пье Вэй Аунг Исследование особенностей проектирования и анализа судна для перевозки сыпучих грузов водоизмещением от 5000 до 10000 тонн Направление подготовки ...»

Министерство образования и наук

и Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

«Комсомольский-на-Амуре государственный

университет»

На правах рукописи

Пье Вэй Аунг

Исследование особенностей проектирования и анализа

судна для перевозки сыпучих грузов водоизмещением

от 5000 до 10000 тонн

Направление подготовки

26.04.02 «Кораблестроение, океанотехника и системотехника объектов

морской инфраструктуры»

АВТОРЕФЕРАТ

МАГИСТЕРСКОЙ ДИССЕРТАЦИИ

Гнидова Ирина Борисовна 2018 Библиотека 02.07.2018 Зачтено

Работа выполнена в ФГБОУ ВО «Комсомольский-на-Амуре государственный университет»

Научный руководитель кандидат физико-математических наук, доцент Каменских Ираида Витальевна кандидат технических наук, доцент Рецензент Журбин Олег Владимирович, начальник отделения диагностики искусственных сооружений Дальневосточного филиала ФАУ «РОСДОРНИИ»

Защита состоится «27» июня 2018 года в 9 часов 00 мин на заседании государственной экзаменационной комиссии по направлению подготовки 26.04.02 «Кораблестроение, океанотехника и системотехника объектов морской инфраструктуры» в Комсомольском-на-Амуре государственном университете по адресу: 681013,г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина 27, ауд. 222/3 .

Автореферат разослан 20 июня 2018 г .

Секретарь ГЭК Е.И. Селиванов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Тема актуальна в связи с необходимостью проектирования судов для перевозки сыпучих грузов для Республики Союз Мьянма. На основе анализа условий эксплуатации судов в Мьянме определено судно для выполнения дальнейших исследований – судно смешанного «река-море» плавания, предназначенное для транспортировки генеральных, навалочных, зерновых и крупногабаритных грузов. Судно может эксплуатироваться по глубоководным рекам в полноводный период и вдоль морского побережья Мьянмы, осуществлять доставку основных экспортных и импортных грузов. Груз в трюмах должен быть раскреплен, например, зерно – способом «стропинг» или с помощью специального устройства для предотвращения смещения грузов в трюме и сохранения плавучести судна .

Это делает актуальным научно-технические исследования, связанные с разработками, как самих методик проектирования современных судов смешанного «река-море» плавания, так и необходимых требований для эксплуатации в районе плавания реки Иравади РС Мьянма .

Цель магистерской диссертации. Исследование особенностей проектирования и информационной поддержки жизненного цикла судов для перевозки сыпучих грузов с использованием современных технологий CAD/CAE/CAM .

Основные задачи магистерской диссертации .

1. Исследование особенностей эксплуатации рассматриваемого судна для условий РС Мьянма .

2. Анализ существующих современных прототипов и формирование на его основе технического предложения судна .

3. Начальное проектирование судна .

4. Построение 3D модели корпуса и теоретического чертежа .

5. Анализ гидростатики судна .

6. Проектирование общего вида и архитектурной 3D модели .

7. Компьютерный анализ мореходных качеств судна (ходкость, остойчивость) .

8. Проектирование конструкции поперечного сечения судна .

9. Описание устройств для предотвращения смещения сыпучих грузов в трюме судна .

10. Анализ вариантов и предложение общей технологии постройки судна .

11. Описание требований к судам по предотвращению загрязнения окружающей среды .

Характеристика объекта и предмета исследования. Объект исследования - судно для перевозки сыпучих грузов водоизмещением от 5000 до 10000 т. Предмет исследования – особенности проектирования и поддержки жизненного цикла судна на основе современных информационных технологий .

Методы исследования. Для решения поставленных задач и достижения намеченной цели в исследованиях особенностей проектирования использованы современные методы проектного анализа судов, современные компьютерные технологии. При разработке предложений по перспективному судну «река-море» использованы основные методики и аппарат теории проектирования судов с учетом особенностей его эксплуатации .

Научную новизну результатов исследования составляют:

Результаты анализа характеристик судов смешанного «рекаморе» плавания для перевозки сыпучих грузов .

Предложена конструкция судна типа «река-море» .

2 .

Результаты расчета мореходных качеств судна .

3 .

Результаты исследования возможности постройки судна для 4 .

перевозки сыпучих грузов в РС Мьянма .

Практическая значимость работы состоит в исследовании особенностей сухогрузных судов типа «река-море» как объекта проектирования и получение результатов исследований для использования в процессе проектирования и создания судов типа «река-море» с учетом практических возможностей РС Мьянма .

Личный вклад автора заключается в выполнении теоретического и практического исследования, включая сбор информации, анализ архитектурно-конструктивных особенностей, разработку алгоритмов, расчетных методик и проведения расчетов .

На защиту выносятся основные результаты:

1. Результаты анализа характеристик судов смешанного «река-море»

плавания для перевозки сыпучих грузов .

2. Проектирование конструкции судна типа «река-море» .

3. Результаты расчета мореходных качеств судна .

4. Исследование возможности постройки судна для перевозки сыпучих грузов в РС Мьянма .

Апробация работы. Результаты и положения, изложенные в диссертации, докладывались и обсуждались на научно-технических семинарах кафедры «Кораблестроение» КнАГУ, ежегодных научнотехнических конференциях студентов и аспирантов КнАГУ (г .

Комсомольск-на-Амуре, 2017, 2018 г.), международной молодежной научно-технической конференции НГТУ им. Р.Е. Алексеева и международной студенческой научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ «СибАК» .

По теме диссертации автором опубликовано 4 печатные работы .

Структура и объем магистерской диссертации .

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников и трех приложений. Она содержит 111 страниц основного текста (включая 43 рисунок и 16 таблиц) и 3 страницы оглавления. Список использованных источников включает 28 наименований и занимает 3 страницы. Приложения А, Б и В имеют объем 10 страниц .

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы общая цель и задачи исследования, а также определена последовательность решения задач, выносимых на защиту .

В первой главе анализируются условия эксплуатации РС Мьянмы и нормативные требования. При этом описываются морские и речные порты Мьянмы, экспортно-импортные перевозки грузов. Рассматриваются варианты эксплуатации судов для перевозки сыпучих грузов по рекам и вдоль побережья Республики Союз Мьянма. Приведена постановка задачи исследования и приведен выбор исходных главных характеристик судна на основе существующих современных прототипов .

Во второй главе выполнено начальное проектирование сухогрузного судна типа «река-море» и 3D моделирование корпуса .

Создана 3D модель судна. В качестве прототипа выбрано судно модифицированного проекта 05074М типа «Волжский» (рисунок 1). Судно имеет длину 138,3 м, осадку 3,754 м (в море) и 3,6 (в реке), дедвейт 5375 т (в море) и 4871 т (в реке) .

Рисунок 1 - Схема общего расположения Для выполнения расчета и анализа основных характеристик судна в программе FreeShip построена пространственная модель корпуса суднапрототипа и теоретический чертеж, дающие информацию о форме корпуса .

При построении учтены особенности корпуса судна: форма носовых и кормовых шпангоутов, форма ватерлиний, бака, юта. Формы штевней построены по чертежу общего расположения судна-прототипа. В программе выполнен расчет гидростатических кривых и остойчивости судна .

Математическая поверхность корпуса в виде NURBS поверхностей из пакета FreeShip, перенесена в систему AutoCAD посредством формата IGES. В программе AutoCAD построена трехмерная модель кормовой надстройки и рубки судна на основе чертежа общего расположения судна–прототипа .

Выполнена детализация изображения (рисунок 2) .

–  –  –

Рисунок 3 – Волнообразование от движения судна при скорости 5 м/с Рисунок 4 – Графики зависимости мощности и сопротивления от скорости Выполнен расчёт сопротивления воды на мелководье для судна в полном грузу, для соответствующей относительной глубины воды, Hгл/Т – это отношение глубины воды к осадке судна. Сопротивление движению судна на мелководье глубиной Hгл находится по следующей формуле

–  –  –

Рисунок 5 – Сопротивление на мелководье для судна типа «река-море»

В четвёртой главе приведено проектирование конструкций судна для смешанного «река-море» плавания и приведено описание устройств для предотвращения смещения сыпучих грузов в трюме судна .

Следующий расчет – это проектирование конструкции поперечного сечения судна типа «река-море». Определены архитектурно-конструктивные особенности корпуса судна, расположение основных конструктивных элементов (для днища, второго дна, борта и др.) рассчитаны размеры связей по формулам Правил Регистра. Результат проектирования конструкции – чертеж мидель-шпангоута представлен на рисунке 6 .

Судно для перевозки сыпучих грузов «река-море» имеет двойное дно и широкие двойные борта, между которыми располагается грузовой бункер, не разделённый поперечными переборками, идущий от переборки форпика до машинного отделения (или до ахтерпика). Непотопляемость судна обеспечивается разделением переборками только двойных бортов и дна .

Рисунок 6 – Мидель-шпангоут судна «река-море»

Выполнен анализ изгибающих моментов на тихой воде по Правилам Регистра и по приближенным методикам, расчет эквивалентного бруса поперечного сечения корпуса судна в первом приближении и оценена устойчивость продольных связей .

Приведено описание устройств, для предотвращения смещения сыпучих грузов в трюме судна .

В пятой главе приведено исследование возможности постройки судна смешанного «река-море» плавания и особенностей его эксплуатации .

Данное судно предлагается построить на верфи «Тилава» в Мьянме .

Верфь имеет следующие характеристики: общая площадь 560000 м2, земельный участок 270000 м2 и площадь застройки около 33000 м2, глубина акватории 10 м. Размеры судоподъемной платформы: длина 155 м, ширина 22,6 м, грузоподъемность 10000 тонн.

На верфи могут быть построены:

фрегаты водоизмещением до 3000 тонн; торговые суда дедвейтом до 6000 тонн. Торговое судно (дедвейт от 1500 т до 6000 т) с полным оснащением может быть построено за год. Предприятие создано и развивается как основная судостроительная база Мьянмы по строительству боевых надводных кораблей для Военно-морского флота, а также гражданских судов различных классов и назначения .

Общая технология и организация постройки судна определяются методом его строительства, методикой формирования корпуса и организацией изготовления. На судостроительных заводах используются главным образом секционный и блочный методы постройки судов, а также их комбинацию – секционно-блочный. Блочный метод постройки судна сокращает время, важное для формирования корпуса на стапельном месте, увеличивает пропускную способность стапелей. Проект судна, смешанного река-море плавания, предлагается построить по блочному методу на верфи «Тилава». Верфь является одним из современных предприятий судостроительной отрасли, базовым и единственным крупным предприятием судостроительного профиля в Республике Союз Мьянма .

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В диссертационной работе решена задача, имеющая практическое значение для разработки методик проектирования перспективных судов для эксплуатации в районе реки Иравади и прибрежного РС Мьянмы .

Основными результатами исследования являются:

1. Результаты анализа характеристик судов смешанного «река-море»

плавания для перевозки сыпучих грузов .

2. Предложена конструкция судна типа «река-море» .

3. Результаты расчета мореходных качеств судна .

4. Результаты исследования возможности постройки судна для перевозки сыпучих грузов в РС Мьянма .

Список публикаций автора магистерской диссертации Пье В.А., Каменских И.В. Особенности оснащения трюмов 1 .

балкеров // Будущее технической науки: сборник материалов XVI Международной молодежной научно-техн. конф,: НГТУ им. Р.Е. Алексеева .

– Нижний Новгород, 2017. - С. 375 .

Пье В.А., Каменских И.В. Морские порты республики союз 2 .

Мьянма для перевозки сыпучих грузов судами водоизмещением от 5 000 тонн до 10 000 тонн // Научно-техническое творчество аспирантов и студентов:

материалы 47-й НТК студентов и аспирантов / ред. кол.: Э.А. Дмитриева (отв .

ред.) [ и др.]. - Комсомольск-на-Амуре: ФГБОУ ВО «КнАГТУ», 2017 .

Пье В.А., Каменских И.В. Судно река-море для условий Мьянмы 3 .

// Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ:

сб. ст. по мат. LXII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 2(61) .

URL: https://sibac.info/archive/technic/2(61).pdf (дата обращения: 01.05.2018) Пье В.А., Каменских И.В. Особенности эксплуатации судов типа 4 .

река-море // Научно-техническое творчество аспирантов и студентов: материалы 48-й НТК студентов и аспирантов / ред. кол.: Э.А. Дмитриева (отв. ред.) [ и др.]. Комсомольск-на-Амуре: ФГБОУ ВО «КнАГТУ», 2018 .