Освещены теоретические и практические основы моделирования физических процессов. Раскрыты методы и средства экспериментального изучения мореходных качеств корабля, а также особенности их контроля в процессе эксплуатации судна. Уделено внимание планированию эксперимента, способам обработки экспериментальных данных, составу гидродинамических лаборатарий, физическому и математическому моделированию остойчивостий, ходкости, управляемости и мореходности судна. Описаны методы пересчета с модели на натуру, методика и инструментальные средства натурных испытаний. Рассмотрены бортовые измерительно-вычислительные комплексы.

Індекс рубрикатора НБУВ: О424.1-082.04

Рубрики:

Морські судна

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

  Скачати повний текст

Досліджено проблему створення гідродинамічних пристроїв, призначених для удосконалення суднових систем підготовки палива. Запропоновано концепцію, згідно з якою для забезпечення всіх необхідних параметрів палива, що подається до суднових енергетичних установок (СЕУ), використовується тільки кінетична енергія потоку, що рухається, без застосування додаткових енергетичних джерел. Виявлено універсальні ефекти кумулятивного обтікання тіл всередині замкнених просторів. Установлено та описано основні режими обтікання тіла, виконаного у вигляді конус-циліндра всередині циліндричного трубопроводу. Одержано та систематизовано принципово нові дані, на підставі яких розкрито основні особливості взаємодії обмеженого потоку з конусними обтікачами. Визначено принципову відмінність вивченого гідродинамічного процесу від такого, якщо має місце обтікання конусних тіл необмеженим потоком. З'ясовано умови забезпечення якісного згорання палива та зменшення зносу конструктивних елементів ЦПГ суднового дизеля. Створено деталізовану методику проектування обтікачів для суднових систем підготовки палива.

Розглянуто питання конструктивно-технологічного удосконалення надбудов і корпусів морських транспортних суден (КМТС) на основі гофрованих елементів і великогабаритного листового прокату (ЛП), що знижує трудомісткість виготовлення та собівартість суден, підвищує їх технологічність і конкурентоспроможність на світовому ринку. Проаналізовано тенденції розвитку сучасного суднобудування, технологічні особливості (ТО) виготовлення надбудов та КМТС, визначено основні задачі досліджень. Розкрито ТО використання гофрованих конструкцій (ГК) для виготовлення зовнішніх стінок суднових надбудов (СНБ) і вирішено завдання вибору оптимального перерізу (ОП) гофра. Розроблено програму розрахунків міцнісних характеристик гофра ОП і методику заміни зовнішніх стінок СНБ у вигляді плоских полотнищ з привареним набором на ГК, проаналізовано їх вібраційну стійкість та експлуатаційну міцність. Описано технологію виготовлення тонкостінних гофрованих модуль-панелей, наведено технічні вимоги до устаткування й спроектовано ділянку штампування даних модуль-панелей. Висвітлено особливості виготовлення й обробки великогабаритних листів українськими металургійними та суднобудівними підприємствами. Розроблено методичні рекомендації щодо вибору розмірів ЛП в проектуванні нових технологічних корпусів суден з високою конкурентоспроможністю на вітчизняному й світовому суднобудівних ринках. Визначено довжину зварних з'єднань для корпусів суден і плавучих доків з використанням ЛП різних розмірів, що допомагають на проектній стадії оцінювати технологічність проектів, які розробляються.

Розглянуто результати синтезу та дослідження алгоритмів релейного типу для автоматичного управління рухом судна заданою траєкторією. Показано придатність релейних алгоритмів для якісного виконання цієї задачі.

Рассмотрены два альтернативных подхода к задаче выполнения маневра корабля по курсу в интересах построения высокоэффективного авторулевого. В рамках этих подходов приводится сравнение систем управления курсом по показателям точности и времени. Приведены результаты численного моделирования.

Своевременное обнаружение в металлоконструкциях морских кораблей опасных усталостных трещин и серьезных коррозионных поражений позволяет предотвратить катастрофы на море, большие финансовые и экологические потери. Решению этой проблемы посвящен один из проектов ЕС, в выполнении которого принимает участие Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины и Украинское общество НКТД.

Рассмотрен подход и концептуальный базис методов и моделей на современном этапе развития учения об исследовательском проектировании. Сформулированы теоретические принципы формализации проблемы с использованием достижений интеллектуальных технологий и высокопроизводительных средств вычислений. Приведены примеры реализации разработанного подхода в практических приложениях исследовательского проектирования морских судов.

Рассмотрен подход и концептуальный базис эволюционного моделирования на современном этапе развития учения о естественной генетике в задачах исследовательского проектирования. Сформулированы теоретические принципы формализации проблемы с использованием достижений интеллектуальных технологий и высокопроизводительных средств вычислений. Приведены примеры реализации разработанного подхода в практических приложениях исследовательского проектирования морских судов.

Обсуждены вопросы планирования эксперимента в интеллектуальных системах исследовательского проектирования морских судов. Рассмотрено решение проблемы планирования эксперимента при реализации принципа конкуренции в условиях неопределенности и неполноты исходной информации.

Обсуждены вопросы взаимосвязи теории планирования эксперимента и теории размерностей и подобия в интеллектуальных системах исследовательского проектирования морских судов. Внимание обращено на решение проблемы планирования эксперимента при моделировании динамических ситуаций в рамках принципа конкуренции в условиях неопределенности и неполноты исходной информации.

Отмечено, что для обеспечения эксплуатационной надежности корпусных конструкций морских стационарных платформ шельфа Арктики необходимо выполнение комплекса требований к качеству сварных соединений, гарантирующих предотвращение циклических и хрупких разрушений. Проанализированы проблемы, возникающие при использовании подходов зарубежных специалистов к обоснованию этих требований, и предложены пути их решения на основе методов физического моделирования процессов разрушения. Результаты исследований реализованы в нормативных и методических документах Регистра РФ и использованы при сертификации материалов и технологических процессов сварки для конструкций шельфа.

Розв'язано проблему оптимального керування для ситуації багатоальтернативності та конфліктності індивідуальних переваг експлуатаційних режимів активним елементом. Розглянуто обгрунтування частинного випадку вибору оптимального режиму для морської електрогідравлічної рульової машини. Оптимальний режим керування знайдено без накладення будь-яких обмежень на кут повороту пера руля судна. Запропоновано вимірювання позитивності конфлікту індивідуальних переваг із використанням псевдоентропійної функції. Виконане належне математичне моделювання проілюстровано відповідними діаграмами.

Проаналізовано наявні методи та засоби контролю механічних напружень. Обгрунтовано доцільність використання магнітного методу неруйнівного контролю корпусів морських суден під час їх експлуатації. Встановлено аналітичну залежність між величиною механічних напружень несучих суднових конструкцій і залишковою намагніченістю на поверхні контрольованого об'єкта. Перевірено адекватність одержаної математичної моделі за критерієм Фішера. Під час вимірювання залишкової намагніченості суднового корпусу запропоновано використання ферозонду довжиною 100 мм з додатковими обмотками збудження по краях осердь напівелементів ферозонду. Розроблено та виготовлено дослідно-промисловий зразок ферозондового пристрою безперервного контролю механічних напружень корпусу судна.

Предложено устройство определения положения полюса поворота позволяет говорить о создании предпосылок для гарантированной навигационной безопасности, за счет детерминизации алгоритмов операторской деятельности, согласованности психофизиологических характеристик оператора и факторов движения и качественного планирования траектории перемещения судна при проводке судов. Реализация и внедрение в практику штурманской работы устройства позволит говорить о появлении средства поддержки принятия решения, а его функциональные возможности находятся на современном уровне состояния мировой судоводительской науки. Создаваемое устройство может быть выполнено на базе малогабаритного персонального компьютера. Рассмотренные идеи и принципы построения устройства можно внедрить на судах для выработки рекомендаций по маневрированию в стесненных условиях. Предложенное устройство можно использовать при тренажерной подготовке в процессе обучения капитанов, лоцманов и на старших курсах морских учебных заведений Украины.

Изучена проблема совместного использования судовых систем менеджмента и эргатических систем для предотвращения проявления "человеческого фактора" и контроля над ним при выполнении судовых операций. Изложены теоретические основы судовых эргатических функций (СЭФ) и их характеристики. Описаны математические модели СЭФ на примере технологического процесса перевозок наливных грузов морем. Рассмотрены факторы, влияющие на состояние операторов СЭФ, компетентности операторов в СЭФ, вопросы оценки надежности оператора при реализации СЭФ.

Створено алгоритм вибору гарантійної стратегії досягнення мінімальних значень показника операційної енергоефективності судна за умов впливу природних невизначених факторів різної інтенсивності. Проаналізовано вплив шляхових погодних факторів під час формування маршруту морського перевезення на операційну енергоефективність. Досліджено вплив характеристик ходкості та морехідності судна на показник операційної енергоефективності. Проаналізовано вплив роботи пропульсивного комплексу судна та його елементів на показник операційної енергоефективності в області безлічі невизначеностей природних факторів. Розроблено розрахункову модель характеристик ходкості та морехідності судна з урахуванням конвенційних вимог до забезпечення безпеки мореплавання. Проаналізовано показники експлуатаційної енергоефективності судна як критеріїв економічності роботи суднового пропульсивного комплексу з урахуванням змінних умов плавання. Проаналізовано способи прийняття рішень з експлуатації судна за умов морського перевезення.

Мета роботи - експериментально визначити критичні зони максимальних значень механічних напружень у суднових корпусних конструкціях. За допомогою коерцитиметричного моніторингу визначено осередки підвищених значень механічних напружень корпусів досліджуваних суден. Встановлено, що впровадження на морських суднах автоматичного моніторингу технічного стану в процесі їх експлуатації надасть можливість збільшити надійність і безпеку роботи морського флоту.

Исследована технология использования водотопливных эмульсий при работе судов, обслуживающих нефтедобывающие платформы. При анализе процесса топливоподготовки рассмотрены основные теоретические методы и результаты моделирования горения капли водотопливной эмульсии. Показано, что присутствие воды при определенных условиях может положительно влиять на процесс горения, приводя к улучшению характеристик получаемого факела горения и тепловыделения топлива.