Алгебраические судовые поверхности с каркасом из трех плоских кривых в координатных плоскостях

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Выбор рациональной формы поверхности для судовых корпусов - одна из важных задач корабельных архитекторов и проектировщиков. Часто выбор формы основывается на эмпирических формулах или интуиции проектировщика. В исследовании рассматривается методика определения обобщенных явных алгебраических уравнений теоретической формы корпуса судна с наперед заданными тремя главными поперечными сечениями, совпадающими с ватерлинией, главным батоксом (килевой линией) и мидельшпангоутом, которые принимаются в форме суперэллипсов или в форме любой алгебраической кривой. Приведенная тройка алгебраических уравнений поверхностей с одинаковым каркасом из трех плоских кривых описывает бесконечное число форм судовых поверхностей. Показывается, что, имея одинаковые три плоские кривые главного каркаса, можно получить три алгебраические поверхности разных порядков. Выбрать оптимальную форму, в том числе с цилиндрической вставкой или принимая форму корпуса, состоящую из двух разных - кормовой и носовой - оконечностей, стыкующихся гладко по мидельшпангоуту, возможно с помощью методов компьютерного моделирования с привлечением искусственного интеллекта, используя материалы исследования. Приведенные результаты применимы для проектирования подводных аппаратов на начальном этапе.

Полный текст

Введение Е.Я. Авдоньев [1] показал, что имея три плоские кривые (рис. 1), совпадающие с мидельшпангоутом (в сечении плоскостью yOz), главным батоксом (в сечении диаметральной плоскостью xOz) и ватерлинией (в сечении плоскостью xOy), можно построить три алгебраические поверхности разных порядков. Одну из них можно взять в первом приближении за форму проектируемого судового корпуса. Далее по необходимости можно приступить к формированию цилиндрической вставки, или принять форму корпуса, состоящую из двух разных поверхностей (носовая часть и кормовая оконечность) и стыпримере за плоские кривые взяты в качестве кривой 1 квадратная парабола
×

Об авторах

Сергей Николаевич Кривошапко

Российский университет дружбы народов

Автор, ответственный за переписку.
Email: sn_krivoshapko@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9385-3699

доктор технических наук, профессор департамента строительства, Инженерная академия

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Список литературы

  1. Авдоньев Е.Я. Аналитическое описание корпусных поверхностей // Прикладная геометрия и инженерная графика. Киев, 1972. Вып. 15. С. 156-160.
  2. Janson C., Larsson L. A method for the optimization of ship hulls from a resistance point of view// National Research Council. Twenty-First Symposium on Naval Hydrodynamic. Washington: The National Academies Press, 1997. Pp. 680-696. https://doi.org/10.17226/5870
  3. Oliveira M.C., Fernandes José V. Modelling and simulation of sheet metal forming processes // Metals. 2019. Vol. 9. No. 12. Article number: 1356. https://doi.org/10.3390/met9121356
  4. Oetter R., Barry C.D., Duffty B., Welter J. Block construction of small ships and boats through use of developable panels // Journal of Ship Production. 2002. Vol. 18. No. 2. Pp. 65-72. https://doi.org/10.5957/jsp.2002.18.2.65
  5. Кривошапко С.Н. Гидродинамические поверхности // Судостроение. 2021. № 3. С. 64-67. https://doi.org/10.54068/00394580_2021_3_64
  6. Кривошапко С.Н., Иванов В.Н. Алгебраические поверхности для рациональных судовых корпусов // Технология машиностроения. 2022. № 3. С. 17-24. https://doi.org/10.34641/TM.2022.237.3.016
  7. Карневич В.В. Построение гидродинамических поверхностей каркасами из кривых Ламе на примере корпуса подводной лодки // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2022. Т. 23. № 1. С. 30-37. https://doi.org/10.22363/23128143-2022-23-1-30-37
  8. Karnevich V.V. Hydrodynamic surfaces with midship section in the form of the Lame curves // RUDN Journal of Engineering Researches. 2021. Vol. 22. No. 4. Pp. 323-328. https://doi.org/10.22363/2312-8143-2021-22-4-323-328
  9. Krivoshapko S.N. Tangential developable and hydrodynamic surfaces for early stage of ship shape design // Ships and Offshore Structures. 2022. Pp. 1-9. https://doi.org/10.1080/17445302.2022.2062165
  10. Морозов В.Н., Цветков В.В. К вопросу выбора схемы изготовления днищевых секций корпусов // Вестник Российской академии естественных наук: сборник научных трудов. Калининград: Изд-во ФГБОУ ВО «КГТУ», 2013. Вып. 7. С. 80-85.
  11. Розинов А.Я. Технологическое совершенствование конструкции корпуса катеров и процесса их сборки // Технология машиностроения. 2020. № 5. С. 15-23.
  12. Бронский А.И., Глозман М.К., Козляков В.В. Основы выбора конструкций корпуса судна. Л.: Судостроение, 1974. 250 с.
  13. Kwang Hee Ko. A survey: Application of geometric modeling techniques to ship modeling and design // International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering. 2010. Vol. 2. Pp. 177-184. http://doi.org/10.2478/IJNAOE-2013-0034
  14. Zhang Sh., Tezdogan T., Zhang B., Lin L. Research on the hull form optimization using the surrogate models // Engineering Applications of Computational Mechanics. 2021. Vol. 15. Issue 1. Pp. 747-761. https://doi.org/10.1080/19942060.2021.1915875
  15. Баджория Г.Ч. Об одном методе построения развертки торсовой поверхности // Судостроение. 1984. № 9. С. 37-38.

© Кривошапко С.Н., 2022

Ссылка на описание лицензии: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/legalcode

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах