Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Проектирование и конструкция судов

Диссертационная работа:

Луценко Владимир Трофимович. Разработка конструкторско-технологических решений обеспечения надежности элементов подводной части морских судов : диссертация ... доктора технических наук : 05.08.03, 05.08.04.- Владивосток, 2000.- 594 с.: ил. РГБ ОД, 71 06-5/485

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность. Многочисленные обследования судов, эксплуатировавшихся в последние пятьдесят лет на Дальнем Востоке (ДВ), выполнявшиеся эпизодически по заказам судовладельцев и научных организаций, показали, что по корпусным конструкциям подводной части и прилегающих к ней надводных поясьях наблюдали, к сожалению, и продолжают выявлять многочисленные повреждения. По этой причине суда, особенно ледового плавания и швартовавшиеся в открытом море, надолго выводили из эксплуатации, а некоторые из них погибли в Арктике и морях вместе с грузом и экипажами.

По корпусным конструкциям исследования проводили относительно регулярно, но о системности и детализации говорить нельзя., а по элементам движительно-рулевых комплексов подобные работы на ДВ не выполняли вообще. Это обусловлено трудностями сбора первичной (базовой) информации, а приводит к неоправданным работам при ремонте судов, неучету опыта эксплуатации при проектировании ч судовладельцами, усложнению технологии и организации ремонтных . работ. Кроме того, разрывается система "проектирование - постройка - эксплуатация - ремонт - эксплуатация - ... - проектирование", так как коллективы, занимающиеся проектированием и постройкой, не достаточно осведомлены в областях мореплавания, судоремонта и эксплуатационной надежности судов.

Проектирование чаще осуществлялось организациями, расположенными вдали от ДВ, без учета особенностей условий плавания в бассейне, что приводило к неправильному конструктивному оформлению элементов, узлов и перекрытий, особенно днищевых и бортовых перекрытий, недостаточной надежности, потере эксплуатационного времени, перетяжелению корпусов судов и снияению провозоспособности.

Уменьшения объемов и продолжительности ремонтных работ при
обеспечении требуемого уровня надежности и высокой эффективности
эксплуатации судов можно добиться повышением надежности
элементов при проектировании, постройке и ремонте (модернизации),
знанием реальной работоспособности поврежденных (изношенных
и деформированных) конструкций (элементов), разработкой
новых конструкторских и технологических решении обеспечения надеж
ности элементов, совершенствованием норматив
ных документов на эксплуатацию, дефектацию и ремонт и прог
нозированием технического состояния элементов судов
и объемов ремонтных работ. ,

Рациональные решения при проектировании и ремонте сложных систем, а к ним относятся суда, могут быть- приняты только на основании результатов комплексных исследований по повреждениям и затратам на обеспечение (восстановление) надежности всех конструкций и элементов (сбор, систематизация и обработка информации). Они позволяют получить количественные показатели надежности, оценить реальную работоспособность поврежденных конструкций (элементов) и разработать новые конструкторские решения и технологические процессы. Решения этих вопросов для подводной части судов сложны, требуют взаимодействия специалистов в области проектирования, эксплуатации и ремонта корпусных конструкций и элементов движительной группы (гребных винтов и валов и набора дейдвудных втулок), материаловедения, химии (разработка средств защиты от коррозии), сварочного производства (разработка основных и сварочных материалов и проектирование технологических процессов) и других, учета социаль -ных факторов и изменений номенклатуры и мест доставки грузов.

Эти задачи, особенно в условиях дефицита материальных и трудовых ресурсов, общего кризиса экономики, наблюдающегося в настоящее время с продолжением на обозреваемую перспективу, и ускоренного старения флота.чрезвычайно актуальны для судостроителей, судоремонтников, судовладельцев, грузополучателей и населения, так как, кроме повышения экономических показателей эксплуатации судов за счет сокращения затрат на постройку и объемов и времени ремонта, позволят продлить сроки службы сверх нормативных при минимальных объемах восстановительных работ и снизить стоимость доставляемых для населения товаров.

Работа выполнялась в соответствие с координационными планами НИР ВУЗов в области судостроения (приказ Минвуза СССР № 223 от 17.02.83 г.), комплексной целевой программой совершенствования технической эксплуатации флота МРХ (КЦП "Ремонт"), планами ММФ и MPJf, по заказам ЦНИИ имени акад. А. Н. Крылова, ЦНИИМФа, программой "Океанотехника" (приказ Госкомитета РФ по высшему образованию № 618 от 02.07.91 г.), заявками судовладельцев и судоремонтных предприятий и программой подготовки специалистов в области кораблестроения.

Цель работы - повышение эффективности эксплуатации судов и работы судоремонтных предприятий на основе использования запасов и разработки научно обоснованных конструкторско-технологических решений обеспечения надежности основных элементов подводной части судов при проектировании, постройке и ремонте.

5 Исходя из анализа современного состояния проблемы эксплуатационной надежности, в том числе поддержания её при ремонте, для достижения поставленной цели решались следующие основные з а д а -ч и : 'S

  1. Устанавливались особенности условий эксплуатации, виды, причины появления и закономерности распределения эксплуатационных повреждений корпусных конструкций и элементов движительных комплексов судов по ДВ бассейну в целом, портам приписки, группам (по условиям эксплуатации) и отдельным проектам судов.

  2. Разрабатывались методологические принципы объединения работ по поддержанию надежности подводной части судов в типовые технологические группы с выделением групп "корпусные конструкции" и "дви-жительно-рулевые комплексы", устанавливались показатели затрат по ним для предприятий и отдельных проектов судов, выявлялись и систематизировались особенности выполнения работ по ремонту, исследовалось их влияние на качество соединений элементов подводной части.

  3. Обосновывалась применимость существующих и разрабатывались новые показатели надежности, устанавливались количественные значения последних для подводной части судов в целом, корпусных конструкций и элементов движительных комплексов по результатам эксплуатации .

  4. Разрабатывались основы методик прогнозирования и по ним рассчитывались ожидаемые затраты на ремонт подводной части в целом, корпусных конструкций и элементов движительных комплексов морских судов за нормативный срок службы судов по полученным показателям надежности.

  5. Разрабатывались научно обоснованные конструкторско-техноло-гические решения обеспечения надежности при проектировании технологических процессов восстановления поврежденных и изготовления новых конструкций и элементов судов.

Методы исследований. В работе использованы методы математической статистики и теория вероятностей, корреляционного анализа, результаты натурных и модельных экспериментов, в том числе других исследователей.

Научная новизна и основные научные результаты.

1. Впервые, на основании собранных,систематизированных сведений, о всех повреждениях большого числа проектов судов за почти 40-летний период эксплуатации для бассейна в целом, портов приписки и отдельных проектов, а также о затратах на поддержание надежности, получены достоверные значения и закономерности распределения пара-

метров различных видов повреждений корпусных конструкций и элементов двимительных комплексов (гребные винты и валы и дейдвудные устройства).

  1. Предложены принципы типизации и типовые технологические группы, с выделением групп "корпусные конструкции" и "движительно-рулевые комплексы", для подводной части судов, установлены относительные значения трудоемкостей групп и участие рабочих различных специальностей в ремонте судов для сухих и плавучих доков.

  2. Обоснована необходимость дополнения существующей классификации эксплуатационных повреждений корпусных конструкций понятием "выпучина" и разделения вмятин на виды в зависимости от конструктивного оформления в местах их образования.

  3. Получены значения и закономерности распределения фактических скоростей износа корпусных конструкций и элементов дейдвудных устройств для судов ДВ бассейна, обоснована необходимость и предложены уточнения требований нормативных документов к дефек-тации и ремонту корпусных конструкций.

  4. Предложены и получены количественные значения новых и существовавших показателей эксплуатационной надежности подводной части судов в целом, корпусных конструкций, движительных комплексов в целом и их элементов. Разработаны основы методик прогноза и рассчитаны ожидаемые затраты на ремонт ряда проектов судов для обеспечения надежности за нормативный срок службы.

  1. Исследовано влияние остаточных эксплуатационных деформаций рамных связей на их предельную прочность, разработаны нормативы на прогибы вмятин различного вида и предложены конструктивно-технологические решения на уровне изобретения и в виде технологических альбомов для обеспечения прочности поврежденных корпусных конструкций .

  2. Исследовано влияние геометрической и механической неоднород-ностей на распределение (соотношение) упруго-пластических деформаций в зонах сварного соединения и параметров сварки на р а з м е -р ы последних, получены математические выражения для расчета размеров шва и зоны термического влияния при основных способах сварки, применяемых в судостроении и судоремонте.

  3. Доказана возможность продления сроков службы эксплуатируемых судов без ремонта крпусных конструкций за счет повышения качества оценки и прогноза технического состояния судов при подготовке документации на ремонт.

Практическая ценность работы связана с решением важных научно-производственных проблем расчетной оценки техничес-

кого состояния и экспертизы и совершенствования организации и технологии ремонта подводной части морских судов. Результаты исследований обеспечивают возможность расчетной оценки и прогноза технического состояния корпусных конструкций и элементов двииительных комплексов, научное обоснование целесообразности выполнения ремонтных работ и выбор метода ремонта корпусных конструкций. Предложения по дополнению и корректировке положений нормативных документов и конструктивно-технологические решения сохранения работоспособности поврежденных корпусных конструкций при ремонте, в том числе в виде технологических альбомов, способствуют обеспечению требуемой надежности, повышению эффективности и конкурентоспособности флота и судоремонтных предприятий.

На защиту выносятся следующие основные результаты работы :

  1. Результаты исследований по установлению параметров и закономерностей распределения повреждений элементов подводной части морских судов Дальневосточного бассейна.

  2. Принципы типизации работ по восстановлению надежности подводной части судов и типовые технологические группы с выделением групп "корпусные конструкции" и "движительно-рулевые комплексы".

  3. Дополнения классификации остаточных деформаций видом "выпу-чина рамного набора" и разделение вмятин на виды в зависимости от конструктивного оформления в месте образования и нормативы для них.

  4. Дополнение наименований и результаты расчетов предложенных и существующих показателей эксплуатационной надежности ' элементов судов. Основы методик прогноза затрат на восстановление надежности подводной части в целом, корпусных конструкций и движительных комплексов с расчетом затрат на нормативный срок службы судов.

  5. Способ обеспечения надежности деформированных корпусных конструкций врезными элементами с исследованиями и разработкой конст-рукторско-технологических решений в форме технологических альбомов по их рациональному применению.

  6. Предложения по уточнению объемов, периодичности дефектации из-за износа и срокам службы корпусных конструкций судов.

  7. Результаты экспериментальных исследований по оценке влияния геометрической и механической неоднородности^ на развитие и соотношение упруго-пластических деформаций в сварных соединениях.

  8. Методики расчета размеров шва и зоны термического влияния для применяемых в судостроении и судоремонте способов сварки.

Внедрение результатов. Результаты работы использованы пРи разработке "Правила Регистра, ...", том 1, часть "Корпус",

1990 г., включены в "Методику дефектации корпусов морских транспортных судов", 1988 г., "Методику составления специальных норм допускаемых изкосов и деформаций", "Инструкцию по определению технического состояния , обновлению и ремонту корпусов морских судов", 1998 г., внедрены в виде "Специальных норм допускаемых износов и деформаций ..." 15 проектов судов, нормативных документов "Оценка и прогноз технического состояния ..." 9 судов, "Альбома типовых подкреплений" и технологических процессов ремонта корпусных конструкций судов на отечественных заводах и за рубежом, согласованных с Главным Управлением и ДВ инспекциями Регистра, позволили предотвратить преждевременное списание' китобазы "Советская Россия" и ряда плавэаводов типа "Андрей Захаров".

Результаты исследований подтверждены письмами и актами ЦНИИ имени акад. А.Н. Крылова, ПНИИМФ, ЛЦПКБ, ЦКБ "Вымпел", пароходст-вами Мурманским, Северным, Азовским, Дальневосточным, Сахалинским и Амурским, Дальзаводом, СРЗ JP 2 Черноморского пароходства и Хабаровской РЭБ, объединениями Востокрыбхолодфлот, Дальморепродукт и Сахморепродукт, Владивостокской и Корсаковской базами тралового и рефрижераторного флота и Северным машиностроительным предприятием, материалы использованы в учебном процессе и подготовлены китайскими специалистами к печати в Китае в виде сборника статей для своих работников в области судостроения и судоремонта и студентов.

Экономический эффект от внедрения исследований, подкрепленный актами, за 1991 г. составил 2636884 руб. и за 1991 - 1998 гг. -29750 деноминированных руб.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на международных, всесоюзных, республиканских и региональных научно-технических конференциях и семинарах (города Ленинград, Николаев, Владивосток, Хабаровск, Калининград, Горький, Вильнюс и Находка), в Тихоокеанской инспекции Регистра, на секции "Технология и организация судоремонта" НТО имени акад. А.Н. Крылова в городах Ленинграде и Владивостоке, на техсоветах объединения Дальрыба, ДВМП, ТИНРО и Дальзавода, на кафедрах "Технология судостроения" ЛКИ и НКИ, на курсах повышения квалификации инненерно-технических работников судоремонтной и судостроительной промышлен-ностей и в других организациях.

Материалы работы использованы аспирантами и соискателями при подготовке кандидатских диссертаций.

Публикации . Содержание исследований отражено в 158 печатных работах (журналы "Судостроение" - 23, "Экономика судо-

строительной промышленности" - 2, "Технология судостроения" - 2, "Судоремонт флота рыбной промышленности" - 8, "Морской инженерный сервис" - 1 и "Сварочное производство" - 3),труды ДВГТУ (ДВПИ) - 14, ЛКИ - 2 и ДВВИМУ - 9, информационные листки Приморского ЦНТИ - 8, за рубежом - 2, авторское свидетельство - 1, сборники НТО - 41 и другие - 42, 63 в соавторстве,и в 40 научно-исследовательских отчетах и рабочих документах. Общий объем публикаций 59,86 п.л., авторские - 50,1 п.л.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений. Она содержит 595 страниц текста(с 46 таблицами, 126 страниц с 156рисунками и список литературы из 420 наименований (из них 24 отчеты по НИР). Приложения объемом 56 страниц содержат таблицы, рисунки и обобщенную справку о внедрении и экономическом эффекте.

Подобные работы
Соколов Виктор Петрович
Разработка методики проектирования скоростных многокорпусных судов, сочетающих статическое и динамическое поддержание
Гайкович Борис Александрович
Разработка методики проектного оптимизационного обоснования судов обеспечения глубоководных работ
Сахновский Борис Михайлович
Разработка методологии обоснования проектных характеристик судов смешанного и внутреннего плавания с учетом доминирующих эксплуатационных факторов
Юдкина Юлия Владимировна
Разработка способов проектного обоснования характеристик малых судов и катеров с учетом факторов обитаемости
Францев Михаил Эрнстович
Разработка методики проектирования верхних строений малых судов на основе многослойных оболочковых конструкций
Афрамеев Эдуард Аркадьевич
Экспериментальные и проектные исследования и разработка методов определения рациональных технических параметров высокоскоростных судов с динамическими принципами поддержания новых типов
Абрамовский Анатолий Валентинович
Разработка методов технико-экономического анализа и комплексной оценки экономической эффективности высокоскоростных судов
Курочкин Дмитрий Владимирович
Разработка методики проектного обоснования технических и архитектурно-компоновочных решений при прогнозировании развития авианосцев
Луценко Владимир Трофимович
Разработка конструкторско-технологических решений обеспечения надежности элементов подводной части морских судов
Рогонов Александр Михайлович
Разработка метода решения задач л#тной эксплуатации воздушных судов нового поколения в условиях комплексного воздействия атмосферных явлений повышенной опасности

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net