Миколаїв 2010

ТЕОРІЯ ПРОЕКТУВАННЯ СУДЕН

Конспект лекцій

УДК 629.5.01

Кротов О. І. Основи проектування суден: Конспект лекцій: – Миколаїв: НУК, 2010. – 63 с.

У конспекті лекцій наведено матеріал з основ проектування транспортних суден, який дозволяє визначити навантаження мас, водотоннажність, головні елементи судна у відповідності з вимогами до його експлуатаційних і мореплавних якостей. Наведені рекомендації стосовно вибору елементів форми корпусу дозволяють розробити теоретичне креслення. Методи вибору головних елементів судна обґрунтовані з урахуванням забезпечення місткості, остійності, ходовості та непотоплюваності. Розглянуті основи системного підходу до проектування і оптимізації елементів суден сприяють використанню ЕОМ. В конспекті лекцій наведені вимоги Правил Регістру судноплавства України до окремих якостей суден, а також описані принципи автоматизації проектування.

Конспект лекцій призначається для студентів, які вивчають дисципліну "Основи проектування суден" і може бути використаний як посібник для курсового та дипломного проектування при визначенні головних елементів транспортних суден.

УДК 629.12.011.22

Зміст

Вступ.......................................................................................................... 6

Умовні позначення..................................................................................... 8

1. Навантаження мас судна....................................................................... 12

1.1 Загальні поняття. Нормативний та проектний підходи до розподіли навантаження мас....................................................................................... 12

1.2.Види водотоннажності. Дедвейт........................................................ 15

1.3 Коефіцієнти використання водотоннажності...................................... 16

2. Зв’язок навантаження мас судна з його елементами............................ 18

2.1 Роль судна-прототипу в процесі розробки проекту і його вибір..... 18

2.2 Розрахунок навантаження мас судна на початкових стадіях проектування. 19

2.3 Рівняння мас......................................................................................... 23

2.3.1 Алгебраїчне рівняння мас, виражених у функції водотоннажності. 24

2.3.2 Способи вирішення рівняння мас.................................................... 25

2.3.3 Алгебраїчне рівняння мас, виражених у функції головних розмірів 27

2.3.4 Рівняння мас у диференціальній формі Нормана........................... 28

3. Зв’язок параметрів форми корпусу з експлуатаційними і мореплавними якостями.................................................................................................... 34

3.1 Питома вантажомісткість судна та питома навантажувальна кубатура вантажу.................................................................................................................... 35

3.2 Рівняння місткості суховантажних суден з середнім розташуванням машинного відділення................................................................................................... 36

3.3 Рівняння місткості суховантажних суден з кормовим розташуванням машинного відділення............................................................................... 38

3.4 Місткість наливних суден з кормовим розташуванням машинного відділення.................................................................................................................... 39

3.5 Рівняння остійності в алгебраїчній формі.......................................... 41

3.6 Плавність хитавиці............................................................................... 43

3.7 Рівняння остійності в диференціальній формі.................................... 46

3.8 Забезпечення непотоплюваності за умов збереження плавучості і аварійної остійності.................................................................................................... 49

3.9 Забезпечення ходовості проектованого судна.................................. 55

3.10 Вибір характеристик форми корпусу............................................... 57

3.11 Визначення головних розмірів судна............................................... 61

4. Епюра ємності........................................................................................ 63

4.1 Креслення поздовжнього перерізу судна........................................... 63

4.2 Креслення епюри ємності і розрахунки по ній. Таблиця ємності..... 66

5. Зв’язок між характеристиками проектованих суден і опором води... 71

5.1 Взаємний зв’язок елементів судна і опору тертя............................... 71

5.2 Взаємний зв’язок елементів судна і залишкового опору.................. 72

5.3 Гідродинамічний і проектний підходи до визначення оптимальних елементів судна........................................................................................................... 76

6. Вимоги Регістру судноплавства України до проекту судна щодо забезпечення його морехідних якостей........................................................................... 80

6.1 Загальні відомості по діяльність Регістру.......................................... 80

6.2 Вимоги Правил Регістру до остійності суден..................................... 81

6.3 Регістрова місткість суден................................................................... 89

6.4 Вимоги Правил Регістру до непотоплюваності і остійності пошкодженого судна.................................................................................................................... 92

6.5 Вимоги Правил про вантажну марку суден до мінімального надводного борту.................................................................................................................... 96

6.5.1 Основні положення Правил............................................................. 97

6.5.2 Визначення висоти базисного надводного борту і поправок до нього 99

6.5.3 Мінімальна висота надводного борту на носовому перпендикулярі 102

6.6 Вимоги Міжнародної конвенції МАРПОЛ 73/78 до нафтоналивних суден 103

7. Проектування форми корпусу.............................................................. 106

7.1 Положення і довжина циліндричної вставки..................................... 106

7.2 Визначення положення найповнішого шпангоута і центра величини 107

7.3 Вибір форми кінцевих частин судна................................................... 110

8. Проектне удиферентування суден......................................................... 117

9. Розробка корабельних кривих.............................................................. 124

10. Способи розробки теоретичного креслення..................................... 128

10.1 Метод рисування............................................................................... 128

10.2 Аффінне перетворення теоретичного креслення судна-прототипу. 129

10.3 Інтерполяційний спосіб побудови теоретичного креслення........... 130

10.4 Перебудова теоретичного креслення судна-прототипу на основі кривої площ шпангоутів проекту................................................................................... 132

10.5 Побудова суднової поверхні за аналітичним виразом................... 133

11. Методика проектування суден............................................................ 135

11.1 Постановка задачі. Обмеження......................................................... 136

11.2 Критерії ефективності........................................................................ 136

11.3 Методи проектування суден.............................................................. 139

12. Розробка проектів суден. Судно як складна система........................ 143

12.1 Основні положення............................................................................ 143

12.2 Організація проектування................................................................. 144

12.3 Пошукові роботи............................................................................... 145

12.4 Керування розробкою проектів........................................................ 146

12.5 Системний підхід до проектування................................................... 147

Список літератури..................................................................................... 151

Додаток. Визначення проектних характеристик судна методом послідовних наближень.................................................................................................. 153

Дата добавления: 2014-01-07