авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

Обоснование проектных характеристик портовых буксиров для социалистической республики вьетнам

-- [ Страница 3 ] --

Выражение зависимости абсциссы ЦТ массы фальшборта x2 от длины судна L для вьетнамских ПБ имеет вид:

, м (9)

Аналогичную структуру имеют формулы и для определения масс и координат ЦТ других статей нагрузки металлического корпуса.

Функциональные зависимости нагрузки масс и относительных координат ЦТ остальных 13 статей нагрузки судна порожнем разработаны путем статистической обработки данных по построенным и спроектированным вьетнамским, российским и советским ПБ.

Функциональные зависимости, связывающие массу и относительные координаты ЦТ статей нагрузки дедвейта судна от его основных характеристик, разработаны для двух случаев нагрузки, при которых проводится проверка остойчивости и посадки буксиров по Правилам классификации и постройки морских судов:

– судно с полными запасами;

– судно с 10% запасов.

Величина дедвейта ПБ, разбита на 5 групп нагрузки в основном определяется величиной жидких грузов (пресной воды, топлива, смазки) в составе его нагрузки масс. Из прочих составляющих дедвейта ПБ в основном включается масса экипажа с багажом и провизия.

Сравнение расчетов масс и координат ЦТ металлического корпуса и водоизмещения порожнем судна по предложенному алгоритму с данными технических проектов свидетельствуют об их удовлетворительном согласовании.

Например, для пр. 1514 ошибка в определении масс и координат ЦТ равны ((Рмк)=-1,5%, (xмк)=+2,9% и (zмк)=+0,5%) и ((Dп)=+2,9%, (xп)=+4,2% и (zп)=-6,4%);

для пр. VN - LT41 ошибка в определении масс и координат ЦТ равны ((Рмк)=+0,2%, (xмк)=-1,0% и (zмк)=-3,1%) и ((Dп)=-1,8%, (xп)=+0,7% и (zп)=+0,1%);

В настоящее время намечается тенденция к сокращению этапов проектирования, т.е. вместо технического и рабочего проекта создается техно-рабочий проект. А это требует более высокой точности расчетов на стадии эскизного проектирования. В работе показано, что для обеспечения допустимой точности расчета в определении водоизмещения порожнем необходимо водоизмещение порожнем определить со средней квадратичной погрешностью: на стадии технического предложения на более 7,69%; на стадии эскизного проекта - 5,01%. Для определения водоизмещения судна необходимо массы металлического корпуса в стадии технического предложения определять с допустимой средней квадратичной погрешностью 5,8%, а в стадии эскизного проекта 3,8%.

Результаты определения массы и координат ЦТ металлического корпуса по предлагаемой методике свидетельствуют об удовлетворительном согласовании расчетных и проектных значений, а возможная средняя квадратичная погрешность в определении массы металлического корпуса с достоверностью 0,95 составляет 4,3%, что вполне удовлетворяет точности расчетов на стадии эскизного проекта. Возможная допустимая погрешность в определении водоизмещения порожнем по предлагаемому алгоритму с достоверностью 0,95 составляет 5,1%.

Следовательно, предлагаемые функциональные зависимости для определения массы металлического корпуса и водоизмещения порожнем ПБ удовлетворяют требованиям точности на стадиях технического предложения и эскизного проекта.



В четвертой главе диссертации в рамках внешней и внутренней задачи проектирования ПБ выполнены следующие исследования и работы: методика ТЭО при проектировании, разработана математическая модель ПБ, алгоритм и программа решения оптимизационной задачи пополнения буксирного флота и определения главных элементов ПБ на начальных стадиях их проектирования в условиях рыночной экономики.

Современные тенденции проектирования судов ориентированы на все более широкое применение вычислительной техники. Специфика ПБ и их многообразие требуют разработки специализированных модулей для расширения вычислительных ресурсов систем автоматизированного проектирования. Математическое моделирование на начальных стадиях проектирования судна применяется, чтобы оценить успешность функционирования судна и получить возможность исследования и иммитации функционирования проектируемого судна в любых условиях. Применение математического моделирования с использованием соответствующих формул сводит задачу проектирования ПБ к экстремальной задаче математического программирования.

Представление о характере исходных данных, необходимых для решения задачи оптимизации флота ПБ, можно получить из схемы, приведенной на рис. 16.

Рассматриваемая задача в общем случае представляет собой нелинейную задачу математического программирования с функциями критериев и ограничениями неопределенной (в смысле выпуклости и вогнутости) природы. Особенностью этой задачи является также и то, что большинство входящих в модель функций заданы алгоритмически в виде расчетных процедур (например, процедуры расчета скорости на свободной воде, тяги, остойчивости и т.д.).

Установление оптимальных главных размерений, коэффициентов полноты и других основных характеристик судна, обеспечивающих выполнение всех обязательных нормативных требований, предъявляемых к судну, а также удовлетворение в максимально возможной степени многочисленных и подчас противоречивых требований эксплуатации, является основной задачей проектирования современного судна.

 сходные данные, необходимые для-55

Рис. 16 Исходные данные, необходимые для решения задачи оптимизации пополнения ПБ СРВ.

Задача выбора наивыгоднейших основных параметров проектируемого судна и числа судов серии в общем виде может быть сформулирована следующим образом для элементов морского портового буксира при выполнении следующих ограничивающих условий:

– главные размерения, их соотношения, а также коэффициенты полноты не превосходят заданных или принятых допустимых величин;

– характеристики начальной остойчивости ПБ укладываются в рекомендуемые нормами Регистра границы, гарантирующие удовлетворительное поведение его в условиях волнения и ветра, а также в случае косого рывка буксирного троса;

– тяговые и маневренные показатели достаточны для эффективного выполнения работ в соответствии с его назначением, оговоренным ТЗ;

– соблюдаются требования конвенции о грузовой марке в отношении допустимой величины надводного борта.

Компонентами вектора U (в число параметров задачи проектирования ПБ (вектора U) включаются следующие величины): тип ПБ, – численность экипажа, автономность плавания по запасам, район плавания, Т – срок инвестиций и т.д. Значения этих величин считаются заданными заказчиком или определенными на основе тщательного изучения и анализа современного состояния и тенденций эксплуатации буксирного судна в заданном районе. Кроме перечисленных основных параметров в состав компонентов вектора U могут входить и другие исходные данные, характеризующие условия создания и эксплуатации ПБ. По характеру описания задаваемой величины компоненты вектора U могут быть как детерминированными, так и случайными.

Компонентами вектора Х в данном случае приняты:

– отношение длины к ширине; – отношение ширины к осадке; – отношение высоты борта к осадке; – число судов в серии (); – суммарная мощность ГД судна, л.с. (кВт).

Диапазон оптимизируемых переменных :

Множество переменных образует вектор Х = (x1, x2,…, xm), на компоненты которого накладываются двухсторонние ограничения типа:

(i = 1,…, m), (11)

где m = 5 – количество независимых переменных в данной работе.

Двухсторонние ограничения заменяются односторонними тривиальными ограничениями: ; . (12)

К функциональным ограничениям относятся:

– требование к длине судна: , (13)

где , – минимальная, максимальная допустимая длина судна по условиям постройки и характеристикам порта обслуживания, м;

– требование к ширине судна: , (14)

где , – минимальная, максимальная допустимая ширина судна по условиям постройки и характеристикам эксплуатации, м;

– требование к осадке судна: , (15)

где , – минимальная, максимальная допустимая осадка судна по условиям эксплуатации на рейде, в канале и в порту обслуживания, м;

К функциональным условиям относятся:

– требование соотношения между силами веса и силами поддержания по закону Архимеда, выраженное в виде: , (16)

где – водоизмещение судна, т; Pi – составляющие нагрузки масс, т.

– требование запаса плавучести: ; (17)

где – фактический запас плавучести; – требуемый запас плавучести; – высота борта; – величина надводного борта, определяемая по правилам о грузовой марке; – коэффициент полноты площади КВл, – коэффициент, учитывающий особенности формы надводной части корпуса.

начальная метацентрическая высота, устанавливаемая с помощью нормативного требования к нижнему пределу начальной поперечной метацентрической высоты: , (18)

где фактическая начальная метацентрическая высота; минимально допустимое значение начальной метацентрической высоты (для портовых буксиров , м).

критерий остойчивости при рывке буксирного троса в процессе проведения морских буксировок: ; (19)

где – плечо динамической остойчивости, определяемое как ордината диаграммы динамической остойчивости буксира при угле крена, равном углу заливания или углу опрокидывания, определяемому без учета бортовой качки, в зависимости от того, какой из них меньше, м; – динамическое кренящее плечо, характеризующее действие условного рывка буксирного троса, м.

ограничения значений параметров диаграммы статической остойчивости: максимальное плечо диаграммы статической остойчивости должно быть не менее 0,25 м, (lmax 0,25); угол заката диаграммы должен быть не менее 600, (зак 600); угол максимума диаграммы должен быть не менее 300, (lmax 300);

Все вышеперечисленные функциональные ограничения удобно представить односторонними неравенствами вида gj(X,U) 0. Для этого используется одна из следующих формул:

при aj(X) Aj, или при aj(X) Aj, (20)

где aj(X) значение характеристики судна, полученное в результате расчетов.

Расчет нагрузки и координат ЦТ судна:

В разрабатываемой математической модели используются формулы, разработанные в главе 3 для расчета масс и координат ЦТ статей судна порожнем и статей дедвейта судна для нескольких типичных случаев нагрузки. Тогда получаем общий вид формулы уравнения масс и координат ЦТ: D= – водоизмещение судна, т; =/ – апликата ЦТ судна, м; =/ – абсцисса ЦТ судна от миделя, м. (21)

В расчете параметров режима работы судна в методике приняты:

Продолжительность одной кантовочной операции можно рассчитать по формуле: , час; (22)





где – время, затраченное буксиром на свободный ход к месту встречи буксируемого судна и на возвращение к месту постоянной стоянки после окончания швартовки; – время, затраченное на буксировку кантуемого судна от места его встречи к причалу; – время выполнения всевозможных маневров при взятии судна на буксир, а также при швартовке его к причалу; – продолжительность различных вспомогательных операций, забегов и простоев, имеющих место в процессе кантовочных операций.

В расчете ТЭО при проектировании принято:

Стоимость постройки ПБ рассчитана по трем подходам: доходный, затратный и сравнительный подход. Рыночная стоимость судна определяется как осредненная величина, складываемая из трех подходов.

Формула расчета стоимости судна по доходному подходу имеет вид:

; (23)

где – стоимость судна, рассчитанная методом дисконтирования денежных потоков; - чистый денежный поток (доход) на i- м периоде прогнозного срока; i – номер периода расчета; r – ставка дисконтирования, %; n – прогнозный срок, лет; RC – величина денежного потока (реверсии) в постпрогнозный период, которая рассчитывается по следующей формуле:

; (24)

где – чистый операционный доход n–ого года эксплуатации, представляющий собой действительный валовой доход за вычетом всех статей расходов при эксплуатации судна; – коэффициент капитализации (используя метод кумулятивного построения получены: ставка дисконтирования r = 20,7% и коэффициент капитализации = 26,6% в условиях СРВ на сентябрь 2009г.).

При определении рыночной стоимости ПБ по затратному подходу используется метод расчета по цене однородного объекта. Формула расчета стоимости судна по затратному подходу имеет вид:

, $; (25)

В рамках сравнительного подхода при оценке стоимости судна принимается метод сравнительного анализа продаж. В качестве параметров сравнения принимают суммарную мощность главных двигателей (). Формула расчета стоимости судна по сравнительному подходу имеет вид:

, $; (26)

Расчет доходов при эксплуатации судна за период инвестиционного проекта рассчитывается по формуле: ; (27)

где n – период инвестиций, лет; – годовой доход при эксплуатации судна, $; – суммарная продолжительность навигации за год, сут.; – оптовая цена фрахта буксира в стоимостном выражении, $/ч; – коэффициент использования конкретных ПБ в конкретном порту.

Расчет затрат при эксплуатации судна за весь период инвестиций рассчитывается по формуле:

(28)

где – годовые затраты по статье "заработная плата", $; – годовые затраты на коллективное питание, $; – затраты по статье "охрана труда", $; – годовые расходы по содержанию экипажа в период ремонта, $; – амортизационные отчисления, $; – затраты на топливо и смазочные материалы, $; – затраты на ремонт судна, $; – коэффициент, учитывающий прочие расходы, которые равны 7 % от суммы всех вышеперечисленных затрат.

Критерий эффективности (функция цели):

Критерии оптимизации, выбираемые в зависимости от требований заказчиков, сформированы в виде:

F max (min) экономические критерии оптимизации характеристик флота портовых буксиров.

Оптимальным вариантом судна считается тот вариант судна, который обладает одним из следующих признаков, рассчитанным с учетом дисконтирования:

– минимальной себестоимостью единицы продукции (услуги) за весь период инвестиции;

– минимальными затратами при эксплуатации судна за весь период инвестиций;

– минимальным сроком окупаемости судна ;

– максимальной общей экономической эффективностью ;

– максимальным экономическим эффектом за весь период инвестиций ;

– максимальной рентабельностью за весь период инвестиций R;

– максимальной прибылью (валовой или чистой) за весь период инвестиций .

Математически можно сформулировать вышеперечисленные критерии следующим образом:

min; (29) max; (33)
min; (30) R max; (34)
min; (31) max; (35)
max; (32)


Pages:     | 1 | 2 || 4 |
 

Похожие работы:








 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.