авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< 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:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
-- [ Страница 1 ] --

Посвящается памяти профессора

АНИКИНА ЕВГЕНИЯ ПЕТРОВИЧА

1

Профессор Аникин Евгений Петрович

2

Федеральное агентство по

образованию

Дальневосточный государственный технический университет

(ДВПИ им. В.В. Куйбышева)

Союз научных и инженерных обществ

Приморское краевое правление НТО судостроителей

Выпуск 47

ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ВОПРОСАМ

ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СУДОСТРОЕНИЯ И СУДОРЕМОНТА Владивосток • 2009 3 УДК 629.12.001 И 88 Редакционная коллегия:

В.И. Быков, Н.И. Восковщук, В.Т. Луценко Ответственный за выпуск В.Т. Луценко, д-р техн. наук, профессор И 88 Исследования по вопросам повышения эффективности судострое ния и судоремонта: сб. науч. тр. / под ред. В.И. Быкова, Н.И. Вос ковщука, В.Т. Луценко. – Вып. 47. – Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2009. – 269 с.

ISBN 978-5-7596-1139- В сборник включены материалы о результатах исследований сотрудников высших учебных заведений и об опыте работы предприятий и организаций Дальневосточного региона.

Сборник предназначен для работников судостроительных и судоремонтных предприятий. Может быть использован специалистами научно-исследова тельских и проектно-конструкторских организаций, а также преподавателями и студентами вузов, изучающими вопросы судостроения и судоремонта.

УДК 629.12. © ДВГТУ, изд-во ДВГТУ, ISBN 978-5-7596-1139- © Союз научных инженерных обществ, © Приморское краевое правление НТО судостроителей, СОДЕРЖАНИЕ Восковщук Н.И., Луценко В.Т. Профессор Аникин……………………….. Антоненко С.В. Воспоминания о Е.П. Аникине…………………………….. Антоненко С.В., Бугаев В.Г., Войлошников М.В., Луценко В.Т.

Транспортные технологии и суда для освоения ресурсов Арктики и шельфа……………………………………………………………………… Антоненко С.В., Казанов Г.Т., Мельник В.В, Новиков В.В., Шемендюк Г.П. Натурные исследования остаточной прочности танкера…… Аносов А.П., Мамонтов А.И. Влияние краевых граничных условий на усилия потери устойчивости квадратной двухслойной пластины….... Аносов А.П., Мамонтов А.И. Предельная нагрузка пластины ступенчато переменной толщины……………………………………………………….. Аносов А.П., Мамонтов А.И. Прогнозирование появления повреждений при замерзании воды в зазоре между пластиной и накладкой…………… Аносов А.П., Мамонтов А.И. Уточнение кинематически возможного поля скоростей разрушения прямоугольной пластины…………………… Андреев А.К. Предотвращение аварийных износов шатунных шеек двигателей ЧН 40/46……………………………………………………….... Андрюхин А.В. Бюджетирование как связующее звено стратегического и тактического управления судоремонтным предприятием……………… Андрюхин А.В., Власов С.В. Системный подход к формированию эффективных производственных структур на предприятиях машиностроения…………………………………………………………….. Векслер Ю.Е. Улучшение рабочего процесса судового малооборотного двигателя при работе на топочном мазуте интенсификацией предпламенных процессов………………………………………………...... Грибов К.В., Хе Э.Ю. Моделирование оценки прочности судовых конструкций с помощью современных нейросетевых технологий……… Гаук Г.

А., Кича Г.П., Тарасов В.В. Увеличение срока службы моторного масла в судовых тронковых дизелях………………………….. Гаук Г.А., Перминов Б.Н. Конструктивные методы снижения угара моторного масла в судовых дизелях……………………………………….. Гусаров А.Б. История развития корабельных котлотурбинных энергетических установок………………………………………………….. Гусаров А.Б. Перспективы развития корабельных котлотурбинных энергетических установок………………………………………………….. Гончаренко Э.А., Румянцев А.А. Альтернативный способ скоростного доступа к ресурсам сети Internet на основе технологии PON…………..... Гольцев Б.В. Напряженно-деформированное состояние гребного вала при опирании на жесткий дейдвудный подшипник……………………..... Гольцев Б.В. Натурные исследования напряженно-деформированного состояния судовых валопроводов при различных режимах эксплуатации..... Жуков А.В., Тюрин А.Н. Организационно-технологическое оснащение морского горно-обогатительного комплекса для промышленного освоения титан- и железосодержащих рудных песков месторождений континентального шельфа………………………………………………….. Кича Г.П., Таращан Н.Н., Голенищев А.В. Комбинированная очистка моторного масла в судовых тронковых дизелях: новые принципы и схемы очистки, результаты испытаний………………………………….. Кувшинов Г.Е., Чепурин П.И., Чупина К.В. Спускоподъемные операции для автономных необитаемых подводных аппаратов…………………….. Кувшинов Г.Е., Филоженко А.Ю., Чупина К.В. Электроснабжение привязного подводного аппарата с судна-носителя……………………..... Копылов В.В., Коршунов В.Н., Кувшинов Г.Е., Усольцев В.К.

Бесконтактная передача электроэнергии на подводный объект…………. Кузин В.С., Стаценко В.Н. Анализ статистических данных и результатов натурных испытаний судовых энергетических установок РМБ 413-го проекта………………………………………………………..... Карпов П.П., Суров О.Э. Поведение судна на нерегулярном волнении с учетом различных форм его корпуса…………………………………….. Коломеец Ю.М. Физическое моделирование модернизированной судовой топливной системы в режиме подачи обводненного топлива..... Минаев Е.Н., Минаев А.Н., Беляев И.В. Электродиффузионный метод контроля концентрации растворенного в воде кислорода……………….. Молоков К.А. Расчет ресурса ферритно-перлитных сталей и диаграммы Гудмана при разных базах………………………………………………….. Пикуль В.В. К решению задач устойчивости оболочек…………………….. Полуянов С.Л. Пути модернизации гидроакустических комплексов подводных лодок……………………………………………………………. Рыбалкин Ю.Г. Настоящее и будущее российского флота………………… Резник А.Г. О влиянии на расходную характеристику необандаженной осевой турбинной ступени радиального периферийного зазора над рабочим колесом………………………………………………………… Слесаренко В.Н., Белоусов А.А. Микропроцессорное регулирование судовых вспомогательных котлов………………………………………..... Савинкин Р.В. Электроэнергетические системы надводных кораблей……. Соловьев С.П. Влияние дальности рейса на эффективность работы транспортного судна………………………………………………………… Черных С.В., Чехранова Л.И. Повреждения фальшбортов судов, швартующихся в море……………………………………………………..... Шишкин И.Л., Окунев А.А. Метод экспериментального определения сопротивлений лопастей морских ветроэнергетических установок при качке……………………………………………………………………... Юшкевич В.В. Надежность технологии – гарантия выполнения ремонта в срок……………………………………………………………….. Приложение 1. Список научных трудов Е.П. Аникина, кандидата технических наук, профессора……………………………………………... Приложение 2. Список отчетов о научных работах, выполненных под руководством кандидата технических наук, профессора Е.П. Аникина………………………………………………………………… Приложение 3. Список рукописей методических разработок кандидата технических наук, профессора Е.П. Аникина………………………………… Приложение 4. Список учеников, защитивших кандидатские и докторские диссертации, выполненные под научным руководством и консультированием кандидата технических наук, профессора Е.П. Аникина………………………………………………………………… ПРОФЕССОР АНИКИН Аникин Евгений Петрович, профессор, кандидат технических наук, был широко известен среди учёных в области кораблестроения. Родился в 1916 г. в г. Хабаровске в семье рабочих. Его отец Пётр Яковлевич, 1876 г.

рождения, окончил речное училище в г. Нижнем Новгороде и плавал капи таном на реках Волге и Муре, в Гражданскую войну участвовал в партизан ском движении. Возможно, он оказал влияние на выбор профессии сына.

В 1930 г. Евгений Петрович окончил семилетку в г. Хабаровске, в 1937 г. – рабфак при ДВПИ.

В 1937–1940 гг. он учился в ДВПИ на кораблестроительном факуль тете, в 1941–1942 гг. – в Ленинградском кораблестроительном институте.

В 1942 г. Евгений Петрович был эвакуирован из блокадного Ленинграда в числе иногородних студентов.

Евгений Петрович в 1940–1941 гг. работал судосборщиком на заводе Марти в г. Ленинграде, в 1943 г. с отличием окончил кораблестроительный факультет ДВПИ и в период с 1943 по 1944 гг. работал конструктором на за воде 202 (Дальзавод), одновременно преподавая в ДВПИ. Государственная комиссия рекомендовала оставить его на кафедре кораблестроительного фа культета для научно-педагогической работы, а для повышения квалифика ции временно направить на завод 202. В институте в этот период Евгений Петрович преподавал одновременно на кафедрах высшей математики и строительной механики корабля. В связи с отъездом штатного заведующего кафедрой Д.П. Скобова на Евгения Петровича была возложена работа, свя занная с чтением лекций по курсу «Строительная механика корабля». Он был отозван с завода, но два дня в неделю обязан был продолжать работу в заводе на должности конструктора.

С 1943 г. Е.П. Аникин работал в ДВПИ ассистентом-совместителем, а в 1944 г. был переведён с завода 202 и зачислен в штат ДВПИ на долж ность старшего преподавателя по кафедре строительной механики кораб ля с возложением обязанностей заведующего кафедрой.

В ноябре 1946 г. приказом по Главному управлению политехниче ских и индустриальных вузов он был утверждён исполняющим обязанно сти заведующего вышеназванной кафедры.

В 1947 г. Евгений Петрович временно исполнял обязанности декана кораблестроительного факультета.

В 1950 г. в Горьковском политехническом институте состоялась ус пешная защита его диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук, выполненной под научным руководством Ю.А. Ши манского.

В 1951 г. Е.П. Аникин, получивший учёную степень кандидата тех нических наук, был утверждён в должности доцента кафедры теории и строительной механики корабля, учёное звание доцента ему было при своено в 1952 г.

В 1975 г. Евгения Петровича избирают на должность профессора кафедры теории и строительной механики корабля, а в 1977 г. ему при сваивают звание профессора по этой же кафедре.

В 1964 г. в ДВПИ открывают аспирантуру по специальности «Строи тельная механика корабля», бессменным руководителем которой был Ев гений Петрович, подготовивший ряд кандидатов технических наук, ряд которых в последующем защитили диссертации на соискание учёной сте пени докторов технических, физико-математических и экономических на ук, получили учёное звание профессора и возглавили кафедры в высших учебных заведениях г. Владивостока и научные подразделения ДВО РАН.

Евгений Петрович неоднократно переизбирался заведующим кафед рой строительной механики корабля, пока в 1981 г. не перешёл на долж ность профессора кафедры теории и проектирования корабля.

Евгений Петрович ушёл из жизни в октябре 1991 г. и похоронен в г. Владивостоке.

За время работы им был выполнен ряд научно-исследовательских работ для различных предприятий Приморского края, опубликованы ста тьи, подготовлены методические работы (прил. 1–3), а главное – подго товлен большой отряд научных сотрудников (прил. 4) и ещё больше – ин женеров-кораблестроителей, которые до настоящего времени вспоминают своего Учителя добрым словом.

За честный и добросовестный труд Е.П. Аникин неоднократно отме чался в приказах по институту, был награждён медалью «За доблестный труд», знаками Минвуза СССР «За отличные успехи в работе» и «Отлич ник соцсоревнования» (1981), имел знак «Изобретатель СССР».

Н.И. Восковщук, профессор, директор Морского ин-та ДВГТУ, ученик профессора Е.П. Аникина;

В.Т. Луценко, д-р техн. наук, профессор ВОСПОМИНАНИЯ О Е.П. АНИКИНЕ Студентом ДВПИ я стал в 1960 г., значит, с Е.П. Аникиным позна комился в 1963/64 гг. Евгений Петрович тогда читал нам лекции по строи тельной механике корабля. В те годы этот курс читался в течение трёх се местров. У студентов популярна фраза: «Сдал сопромат – можешь же ниться». В науках о прочности сопромат – арифметика, а строительная механика – алгебра. Эту алгебру Евгений Петрович знал блестяще. Ко нечно, будучи студентами мы не могли в полной мере оценить его квали фикацию. Это теперь многие склонны что-то оценивать, не будучи компе тентными в оцениваемой области. Кстати, вспомним распространяемые иногда анкеты «Преподаватель глазами студента», где «свыше» предпи сывается давать заведомо некомпетентные оценки квалификации препо давателя. Студенты иногда вместо этого оценивают внешность, голос и другие второстепенные признаки. Помню, и наше отношение к препода вателям нередко бывало таким, «детским». Но мы, по крайней мере, могли оценить тот факт, что Евгений Петрович умел изложить сложный матери ал так, что нам всё было понятно. Заглядывая порой в свои старые кон спекты, я вновь имею возможность убедиться в этом.

Моя дипломная работа была посвящена определению нагрузок на корпус судна при качке на волнении. Требовалось выполнять очень много расчётов (из более чем 200 листов пояснительной записки, думаю, 2/3, ес ли не 3/4 объёма занимали таблицы и графики). Компьютерной техники тогда у нас не было, и Евгений Петрович выделил мне электромеханиче скую машинку размером с гармошку и весом около 15 кг. Помню, как я выносил её с кафедры на Пушкинской, 10. Лаборант кафедры (кажется, это был Саша Бардеев;

вообще лаборанты тогдашней кафедры теории и строительной механики корабля – это отдельный разговор, они, как пра вило, были интересными, оригинальными личностями), стоя у окна, на блюдал за вахтёром и, когда тот скрылся за углом, подал мне сигнал. Ра ботал я дома, и когда к нам кто-то приходил, он интересовался: «А кто это там шьёт?» – машинка громко тарахтела. Не думаю, что она давала замет ную экономию времени по сравнению с «вычислительной техникой» того времени – логарифмической линейкой и счётами, но зато она обеспечива ла более высокую точность и не требовала напряжения зрения.

Уж не помню, до защиты диплома или сразу после неё Евгений Пет рович предложил мне место ассистента кафедры. Аналогичное предложе ние было и от Николая Васильевича Барабанова, а Василий Иванович Иса ченко, заведовавший кафедрой сварки, предлагал заведование лаборатори ей кафедры. Я принял предложение Е.П. Аникина и никогда не пожалел об этом решении. Работа была для меня интересной, и, что очень важно, на кафедре была благожелательная обстановка. Мне сразу было предложено читать два курса лекций – у судомехаников и у вечерников-сварщиков.

Через два года Евгений Петрович предложил мне поступить в заоч ную аспирантуру. У аспиранта-заочника стипендия была не 78 рублей, как у очника, а 100 рублей, кроме того, рос преподавательский стаж. В дис сертации предполагалось продолжить исследования прочности при поста новке судов в доки. Этими работами специалисты кораблестроительного факультета, в том числе и сам Евгений Петрович, занимались не один год.

Е.П. Аникин предложил использовать тот же принципиальный подход к теме, что и у В.И. Исаченко в его недавно защищённой диссертации, где исследовалась работа слипа Приморского СРЗ в г. Находке. Этот подход базировался на вероятностных методах.

Работа требовала проведения обширных экспериментальных иссле дований и накопления статистического материала. Евгений Петрович вна чале привёл меня на занятия к Александру Григорьевичу Вольтеру, где я в теории и на нескольких практических занятиях познакомился с нивелиром и теодолитом. Затем мы побывали в отделе главного докового строителя Дальзавода и договорились о том, что я буду заниматься измерениями в доках, а завод при необходимости будет мне помогать.

Хочется вспомнить, что те годы были годами расцвета отечествен ного судостроения и судоремонта. Специальность кораблестроителя была очень престижной и востребованной, конкурс в год моего поступления (1960) был 7 человек на место. В годы нашей учёбы некоторые занятия вели специалисты-производственники, но примерно в течение 10 лет со став кафедры пополнился молодыми преподавателями. Это были Кон стантин Павлович Горбачёв, Валерий Викторович Родыгин, Юрий Павло вич Михайлов, Сергей Владимирович Антоненко, Леонид Борисович Ви нокур, Александр Павлович Латкин, Николай Иванович Восковщук. Все мы стали аспирантами Евгения Петровича. И каждому он смог предло жить, что называется, «диссертабельную» тему. Если учесть, что в те годы у Евгения Петровича были и другие аспиранты, это очень непросто (мы, молодые аспиранты, этого ещё не понимали). Несколько диссертационных работ было посвящено популярному в те годы исследованию концентра ции напряжений методом конформных отображений, другим важным на правлением было исследование прочности судов при кручении. Проблема кручения обострилась в связи с необходимостью ускорения грузообработ ки, что повлекло за собой увеличение размеров люковых вырезов и уменьшение прочности и жёсткости корпусов судов при скручивании.

Роль Евгения Петровича как научного руководителя не ограничива лась выбором темы и наблюдением за ходом работы над диссертациями, хотя, как нетрудно догадаться, руководство таким количеством аспиран тов, работающих над разнообразными темами, требовало много времени и сил. В методе конформных отображений крайне важно было удачно вы брать отображающую функцию – это требовало определённой интуиции, которой Евгений Петрович обладал в полной мере. Теоретические разра ботки требовали экспериментального подтверждения. Для этого Евгений Петрович организовал изготовление моделей и тензометрических датчи ков. В то время одним из популярных материалов для изготовления моде лей пластинчатых конструкций было органическое стекло. Но оно имело ряд недостатков. Евгений Петрович придумал оригинальный материал на основе бумаги и эпоксидной смолы и сам изготавливал пластины. Чтобы пластины имели постоянную толщину, по его заказу были изготовлены толстые стальные плиты. Все секреты изготовления знал только он сам, но любой аспирант мог получить от Евгения Петровича пластины для экспе риментов. Заметим, что исследованиями концентрации напряжений зани мались в те же годы и аспиранты Николая Васильевича Барабанова. Меж ду двумя научными руководителями существовала определённая конку ренция, но Евгений Петрович делился пластинами и с «конкурентами».

Точность экспериментов чрезвычайно сильно зависела от размеров тензодатчиков. Ведь модели не могли быть очень большими, радиусы за круглений люковых вырезов, естественно, были ещё меньше, а в углах люков необходимо было наклеить розетку из трёх тензодатчиков. Самые маленькие датчики, предлагавшиеся тогда промышленностью, имели изме рительную решётку 10х5 мм. Датчики Евгения Петровича были размерами, кажется, 5х2 мм. Нужные датчики тоже мог получить любой аспирант. В итоге все аспиранты, и Евгения Петровича, и Николая Васильевича, ус пешно защитили кандидатские диссертации. Пройденная школа научных исследований помогла в дальнейшем многим из них защитить и доктор ские диссертации. Сам же Евгений Петрович стал профессором, но докто ром наук так и не стал. Хотя я помню такой разговор. Будучи в очередной командировке в Ленинграде, я зашёл в ЦНИИ имени академика А.Н. Кры лова, где когда-то проходил преддипломную практику. Работавший там Георгий Осипович Таубин с некоторой тревогой задаёт мне вопрос, прав да ли, что Евгений Петрович пишет докторскую диссертацию по круче нию судов. К этому моменту несколько его аспирантов в соавторстве с научным руководителем опубликовали серьёзные работы, посвящённые различным сторонам этой проблемы. Я ответил, что мне об этом ничего не известно, видимо, о докторской диссертации речи не идёт. Георгия Оси повича это сообщение, похоже, успокоило. Вероятно, он сам планировал защищать диссертацию по этой проблеме, но не успел это сделать.

В 1974 г. защитил кандидатскую диссертацию и я. Работа базирова лась на исследованиях, выполненных в доках Дальзавода. За 6 лет кон кретные детали исследования, конечно, изменились, но в целом первона чально намеченный Евгением Петровичем план сохранился. Прошло не сколько лет, и к нам обратились представители ВМФ с такой проблемой.

В 1979 г. на Тихоокеанский флот впервые пришёл тяжёлый авианосный крейсер – «Минск», и требовалось выполнить и согласовать с проектантом – Невским ПКБ – проект докования с расчётом на ЭВМ. В Ленинграде в те чение месяца не удалось выполнить такие расчёты. Мы же взялись за эту работу. Не буду описывать подробности, скажу лишь, что это была первая в СССР постановка такого корабля в плавучий док (головной корабль «Ки ев» на севере доковался позже из-за задержки с поставкой дока ПД-50), и руководство ВМФ придавало этому вопросу большое значение. Дата по становки корабля в док – 20 июня 1980 г. – была определена и контроли ровалась Москвой. Наш сравнительно небольшой коллектив во главе с Е.П. Аникиным провёл необходимые теоретические разработки, а также экспериментальные исследования прочности и жёсткости доковых опор.

Объект – крупнейший в мире плавучий док ПД-41 – был для нас новым, особенности расчётов таких доков не были исследованы и описаны в ли тературе. В ходе подготовки к докованию мы выполнили натурные изме рения при постановке в этот док довольно крупного корабля – БПК «Таш кент». Всё это позволило успешно решить задачу постановки в док «Мин ска». Евгений Петрович принимал непосредственное участие в натурных измерениях. Он не раз выезжал на этот док, осуществляя авторский надзор за выполнением наших рекомендаций. Помню, бригадир, руководивший изготовлением докового опорного устройства, удивлялся тому, что про фессор сам занимается такой работой. Удивлялся он и уровню нашей зар платы, предлагал во время отпуска подзаработать денег на заводе.

Через два года «Минск» должен был проходить очередное докова ние. Для этой доковой постановки были разработаны новые рекоменда ции, предполагавшие использование опор с металлическим верхом по ав торскому свидетельству № 413079, одним из соавторов которого был Ев гений Петрович. Предложение проходило «со скрипом», хотя обещало экономический эффект примерно 250 тысяч ещё тех, стоивших больше доллара рублей. На постановку приехали представители нескольких ле нинградских организаций. Всё прошло успешно, и те специалисты, что ещё несколько часов назад высказывали свои опасения, теперь уже друж но нас поздравляли.

За цикл работ по совершенствованию опорных устройств при доко вании кораблей ТОФ, выполненных под руководством и при непосредст венном участии Е.П. Аникина, заместитель командующего флотом напра вил в ДВПИ благодарственное письмо, в котором отметил, что благодаря этим работам достигнуты повышение безопасности доковых постановок и значительный экономический эффект.

В 1985 г. наша группа (включавшая автора этих строк и научного со трудника Николая Николаевича Чубенко), которую возглавлял Е.П. Ани кин, занималась другой ответственной работой. Дальневосточное морское пароходство получило уникальное судно – лихтеровоз «Алексей Косы гин», который по своим размерам был сравним с «Минском» и намного превышал любое другое судно пароходства. Работа была начата ещё в 1984 г. Нам удалось раздобыть исходные данные для расчётов, которых в пароходстве ещё не было. Когда судно находилось на переходе из Херсо на, где его построили, во Владивосток, обнаружилась течь, которая требо вала срочного докования. Следовало в кратчайшие сроки выполнить большой объём расчётов. Один из вопросов, который требовалось неза медлительно решить, – в какой именно док ставить лихтеровоз. Было рас смотрено три варианта. Первый предполагал постановку в наиболее круп ный док ПД-41 грузоподъёмностью 80 тыс. т, который по своей конструк ции наилучшим образом подходил для лихтеровоза, но был на заводе, принадлежавшем ВМФ. Во втором варианте был рассмотрен док грузо подъёмностью 29 тыс. 300 т, эксплуатировавшийся на Дальзаводе. Нако нец, третий вариант – док Славянского СРЗ грузоподъемностью 30 тыс. т, самый короткий из них (длина стапель-палубы на 60 м короче наибольшей длины судна), с неподходящей конструкцией (очень трудно было выбрать положение боковых опор, обеспечивающее прочность и судна, и дока), но наиболее подходящий по ведомственной подчинённости (завод принад лежал Министерству морского флота). В результате многомесячной рабо ты удалось предложить удовлетворительные варианты постановки в лю бой из трёх названных доков, заказчику оставалось только выбрать наибо лее подходящий. Был выбран самый большой док.

Доковая постановка состоялась летом 1985 г. Обстоятельства сло жились так, что в это время я оказался в больнице и подробности узнавал от самого Евгения Петровича и других участников.

Е.П. Аникин и Н.Н. Чубенко выехали на завод выполнять натурные измерения. Присутствовала большая группа специалистов из европейской части страны. Когда док всплыл, все спустились на стапель-палубу осмат ривать судно и опорное устройство. И тут обнаружилось, что кормовая оконечность надломилась, бортовая обшивка почти до палубы с двух бор тов потеряла устойчивость. Повреждение произошло в сечении на конце килевой дорожки. Нужно сказать, что длина свешивающейся оконечности от конца килевой дорожки до крайней точки кормы составляла 60 м. Для уменьшения длины свеса проектант предусмотрел установку боковых кле ток под выкружками гребных валов. При вводе судна в док свисавшим с борта тросом сбило две из трёх клеток одного борта. Кто виноват? Запад ные специалисты дружно начали обвинять завод, конструкторское бюро, выпустившее доковый чертёж, и ДВПИ. Запахло скандалом, очень непри ятным для нашей репутации. Но Евгений Петрович обратил внимание на то, что в местах потери устойчивости, где облупилась краска, обшивка давно подверглась коррозии. Значит, авария произошла намного раньше.

Когда именно? В ходе разбирательства выяснилось, что во время сдаточ ных испытаний судна производились испытания крана при дифференте судна 20. При создании дифферента на корму в кормовые цистерны при нимался балласт в количестве 1000 т. Ещё 1000 т весил кран с поднятым лихтером, расположенный на 15-метровых консолях за кормой. Финские специалисты, отвечавшие за работу крана, что-то обнаружили своими приборами, но быстро поняли, что они тут ни при чём, и не стали подни мать шум. А повреждения, в основном скрытые под водой, никто свое временно не увидел. Да и что теперь можно сделать?

Анализ, выполненный Евгением Петровичем, показал, что проектан ты судна допустили серьёзную ошибку, прервав значительное количество продольных балок, подкреплявших корпус, как раз в этом опасном сече нии. А они уже получили всевозможные премии и награды за уникальный проект. Теперь им пришлось извиняться за необоснованные обвинения.

В ту пору Евгению Петровичу было почти 70 лет, но солидный воз раст не убавил его творческой активности.

Кстати, Евгению Петровичу довелось заниматься и расследованием причин повреждений уже упоминавшегося дока Славянского СРЗ, постро енного в Югославии. Здесь он тоже обнаружил ряд ошибок, допущенных проектантом при обеспечении общей прочности корпуса дока.

Я назвал, конечно, далеко не все работы научно-практического ха рактера, которыми в разные годы пришлось заниматься Е.П. Аникину.

Высокий уровень квалификации, авторитет, которым Евгений Пет рович заслуженно пользовался среди коллег, многочисленных учеников, специалистов промышленности казалось бы могли дать прекрасный повод остановиться на достигнутом, пользоваться накопленными знаниями и умениями. Но Евгений Петрович не успокаивался на достигнутом. Когда в ДВПИ появилась вычислительная техника, он был одним из первых, кто стал активно её использовать. Операторы ЭВМ нередко высказывали удивление, что такой уважаемый профессор упорно осваивает ЭВМ и ус пешно её использует в своей работе.

Будучи авторитетнейшим специалистом в области прочности судо вых корпусов, Евгений Петрович никогда не кичился этим, не выпячивал свои заслуги. Он всегда был скромным, предпочитал оставаться в тени.

Пусть у читателя не сложится впечатление, что вся жизнь Е.П. Ани кина – это работа. Да, он был замечательным педагогом, вёл большую на учную работу, много времени отдавал обучению студентов и аспирантов.

Его дочь и две внучки тоже стали корабелами. Но он был человеком с раз носторонними интересами. Мы много раз бывали у него дома, знаем гос теприимство Евгения Петровича и его жены Тамары Николаевны. Какими помидорами они нас угощали! Я не увлекался садово-дачными делами, но помню, что Евгений Петрович квалифицированно обсуждал и эти темы. А как-то, помню, я увидел, как Евгений Петрович нёс из леса ведро тогда почти незнакомых мне грибов, похожих на мухоморы – кесаревых грибов.

От него я узнал, что они очень вкусные, но какое-то время побаивался их брать. Годы работы с Евгением Петровичем мы всегда будем вспоминать с удовольствием и благодарностью. Тогда мы были намного моложе, не редко встречались то у кого-то из нас дома, то на кафедре, и эти встречи были важной и приятной частью нашей жизни.

Уже прошло почти 20 лет с тех пор, как с нами нет Евгения Петро вича. Ушли из жизни и некоторые коллеги. Но живые несут память о них в своих сердцах.

С.В. Антоненко УДК 629. С.В. Антоненко, В.Г. Бугаев, М.В. Войлошников, В.Т. Луценко ТРАНСПОРТНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СУДА ДЛЯ ОСВОЕНИЯ РЕСУРСОВ АРКТИКИ И ШЕЛЬФА Морской транспортный комплекс Дальневосточного региона пред ставляет собой сложную систему, элементы которой рассредоточены на значительной территории и интегрированы между собой и с внешней сре дой сложными социально-экономическими связями. Неотъемлемой ча стью этого комплекса являются сформировавшиеся к настоящему времени основные потенциально значимые транспортно-технологические системы:

- завоза грузов в Арктику, на Чукотку и Магадан;

- освоения шельфа дальневосточных морей и Арктики;

- технического обеспечения Северного морского пути.

В последнее десятилетие здесь наметились негативные тенденции:

- сокращение отечественного транспортного и ледокольного флота вследствие его старения и износа и увеличение зависимости экспортно импортных перевозок от зарубежных компаний;

- утрата ведущего положения России в изучении, освоении и рацио нальном использовании ресурсов и пространств Арктики и шельфа;

- снижение качества транспортных услуг и технологий освоения ре сурсов Мирового океана и их зависимость от зарубежных инвестиций.

Количество судов основных судоходных компаний Дальневосточно го региона (Дальневосточного, Приморского, Сахалинского и Камчатско го морских пароходств) за последнее десятилетие уменьшилось на 55%, а их дедвейт – на 50%. Средний возраст судов составляет: сухогрузный флот – 21 год, наливной флот – 20 лет. Большая часть судов транспортно го флота к 2010 г. Будет списана, а оставшаяся – малопригодна для экс портно-импортных перевозок и для завоза грузов в Арктику и на Чукотку вследствие физического износа. Лишь танкеры-химовозы соответствуют современному уровню и способны оказать конкуренцию зарубежным су дам, так как их средний возраст составляет 5,3 года.

Каботажные перевозки. Основная часть грузов для обеспечения населения и предприятий о. Сахалина, Курильских островов, побережья Охотского моря, Камчатки, Чукотки и восточного сектора Арктики дос тавляется морем, и в ближайшее время положение не изменится.

Шельф. Разведанные месторождения нефти и газа на Северо Восточном шельфе о. Сахалин рассматриваются как перспективные для поставки нефтепродуктов в Дальневосточные районы России и в страны Азиатско-Тихоокеанского региона.

Освоение разведанных запасов углеводородного сырья требует соз дания сложной инфраструктуры, направленной на обустройство месторо ждений, доставку и переработку нефти и газа, обеспечение безопасной и надежной эксплуатации всего комплекса.

Доставка углеводородного сырья и нефтепродуктов потребителям может производиться как нефтеналивными судами, так и по трубопрово дам. Основным надежным и экономически эффективным видом транспор тировки нефти является морской транспорт, состоящий из судов различ ной категории ледовых усилений и дедвейта, способных функционировать как самостоятельно, так и под проводкой ледоколов.

Северный морской путь. Особое место в структуре транспортного комплекса Дальневосточного региона занимает Северный морской путь, способный создать круглогодичный транспортный коридор между Севе ро-Западной Европой и северной частью Азиатско-Тихоокеанского регио на. В районах Крайнего Севера и Дальнего Востока сосредоточены огром ные запасы минерального сырья, лесных и рыбных ресурсов и уникальные месторождения полезных ископаемых.

Для надежной круглогодичной навигации в Арктике и транзитных перевозок по Северному морскому пути особую актуальность приобретает создание развитой транспортной и коммуникационной инфраструктуры и строительство специализированного флота, способного работать в слож ных ледовых условиях. Роль государства и субъектов Российской Федера ции в создании надежной и рентабельной Арктической морской транс портной системы видится, во-первых, в развитии лесоперерабатывающей, горно-добывающей и нефтегазовой отраслей экономики Севера, его транс портной и береговой инфраструктуры, во-вторых, в интеграции Северного морского пути в международную транспортную систему и, в-третьих, в проведении судоходной политики, способствующей развитию коммерче ских перевозок и совершенствованию транспортных технологий.

Конечной целью этих преобразований является создание рентабель ной и самоокупаемой Арктической морской транспортной системы с го сударственным контролем в области экологии, морского права и безопас ности мореплавания на основе развития экономики Дальнего Востока и Арктики, освоения шельфа примыкающих морей и роста транзитных пе ревозок по Северному морскому пути.

Основой Арктической морской транспортной системы является со временный ледокольно-транспортный флот, в состав которого входят атомных и 6 линейных дизель-электрических ледоколов и несколько десят ков нефтеналивных и сухогрузных транспортных судов ледового плавания.

Возрождение и совершенствование дальневосточной составляющей Арктической морской транспортной системы для ускоренного освоения природных ресурсов Дальнего Востока и Арктики, а также интенсифика ция использования трасс Северного морского пути – одно из важнейших направлений деятельности дальневосточной науки и судостроительной промышленности на ближайшее время.

В решении перспективных задач по совершенствованию транспорт ных технологий и обеспечению эксплуатационной надежности судов ле дового плавания многие годы участвуют коллективы кафедр теории и проектирования корабля и конструкции судов Дальневосточного государ ственного технического университета (ДВПИ им. В.В. Куйбышева). Нако пленный опыт научных исследований в области методологии проектирова ния и обеспечения эксплуатационной надежности арктических транспорт но-технологичесих систем и судов ледового плавания, проектирования конструкций корпуса морских и смешанного плавания судов, проектирова ния опорных устройств и постановки судов в док, а также наличие высо коквалифицированных научных кадров способствуют качественному ре шению задач развития флота для Арктики и шельфа [8, 9, 12].

Средствами реализации стоящих перед флотом задач являются по вышение эффективности использования существующих судов, ледоколов, материальных и энергетических ресурсов, а также пополнение флота со временными высокоэкономичными и надежными универсальными и спе циализированными судами ледового плавания и ледоколами.

Практика эксплуатации судов ледового плавания, за исключением судов типа «Норильск», в Арктике показала несоответствие скоростей движения их за ледоколом и самого ледокола при проводке во льдах. При автономном плавании наблюдается низкая экономическая эффективность большинства судов из-за неспособности самостоятельно решать постав ленные перед ними задачи. По настоящее время суда ледового плавания, включая суда типа «Норильск», в тяжелых ледовых условиях Восточного сектора Арктики получают значительные повреждения корпусных конст рукций. В ледовых условиях, когда эксплуатация транспортных судов не возможна без ледокольного обслуживания, необходимо их взаимодействие рассматривать как работу единой системы. Следует обратить внимание на тот факт, что до 90% повреждений судовых конструкций происходит при проводке судов ледоколами. В связи с этим возникает необходимость вы бора рациональной скорости движения судов в канале за ледоколом и ле допроходимости и, как следствие, оптимального соотношения между мощностью и ледовой прочностью корпусных конструкций.

Процесс развития Арктической морской транспортной системы предполагает синтез структуры - определение состава транспортных судов и ледоколов, замену физически и морально устаревших судов и ледоколов современными высокоэффективными. Учет внутренних связей и внешних условий при обосновании структуры системы и ее элементов находит от ражение в создании многоуровневого комплекса моделей, состоящего из согласованных между собой в горизонтальном и вертикальном направле ниях координирующей и |локальных моделей. Модели представляют со бой оптимизационно-имитационные процедуры, позволяющие одновре менно рассматривать задачи оптимизационного и надежностного проек тирования системы и ее элементов (транспортных судов) и на этой основе повысить обоснованность принимаемых решений. Иерархия уровней мо делей обеспечивает, во-первых, целостность отдельных элементов систе мы, во-вторых, сохранение концепций системы как единого целого [12, 14, 31].

Координирующая модель позволяет решить задачу обоснования струк туры Арктической морской транспортной системы с учетом вероятности вы полнения системой своих функций, качества социально-экологических меро приятий и эффективности обслуживающих её подсистем.

Локальные модели предназначены для обоснования характеристик транспортных судов с учетом надежности их функционирования в составе комплекса. Информация о надежности функционирования, выраженная через вероятность безотказной работы и реализованная с помощью опти мизационной и имитационной моделей, является основой для выбора наи лучшего варианта судна из Парето-оптимального множества.

Динамико-стохастический подход обусловлен:

- необходимостью рассмотрения эффективности судна в течение жизненного цикла;

- большей информативностью вероятностного критерия по сравне нию с критерием, полученным по средним значениям исходной информа ции [25].

Решение задачи по критерию вероятности безотказной работы мето дами математического программирования затруднено, поэтому для опти мизации характеристик судна целесообразно воспользоваться другим кри терием, эквивалентным в смысле нахождения экстремума вероятности безотказной работы. В качестве такого критерия следует выбрать мини мальный либо гарантированный запас работоспособности. Последний ориентирован на введение идеальной точки и нахождение Парето-опти мального решения, наиболее близкого к ней [2].

Результатами решения такой задачи являются:

- вектор оптимальных характеристик судна;

- вероятность безотказной работы судна на направлении либо в со ставе Арктической морской транспортной системы (в зависимости от ре шаемой задачи);

- технико-экономические и эксплуатационно-экономические показа тели судна.

Совместное применение методов математического программирова ния и имитационного моделирования с учетом идей теории массового об служивания позволяет одновременно с определением оптимального со става флота, осуществляющего перевозки, выявить характеристики ледо колов и организационные мероприятия, при которых эффективность функционирования будет высокой.

Предлагаемый выше подход позволяет решать задачи оптимизации характеристик судов ледового плавания на основе их эксплуатационной надежности – вероятности безотказной работы. Строгая математическая постановка задачи и ее методическая реализация позволяют создать адек ватный аппарат проектирования морской техники с учетом надежности и функционирования в составе системы [11].

Сложные условия эксплуатации ледоколов и судов ледового плава ния серьезного внимания к проблемам их ремонта, в частности докового.

Если для обычных транспортных судов характерен двухгодичный междо ковый период, то указанные суда проходили докование ежегодно и пре имущественно на Дальзаводе. Специалисты ДВГТУ принимали самое ак тивное участие в проектировании доковых опорных устройств и проведе нии экспериментальных исследований при постановке судов в док завода, что позволило существенно уменьшить затраты на подготовку доковых опорных устройств. Экономический эффект достигался во многом благо даря определению действительной формы (погиби) килевых линий судов и соответствующему профилированию опорных устройств.

У линейных ледоколов финской постройки был выявлен строитель ный прфгиб (подъем оконечностей) порядка 60–120 мм. Портовые ледо колы отечественной постройки имели прогибы от 60 до 90 мм. Эти осо бенности также не были отражены в проектных доковых чертежах, что приводило к резко неравномерной загрузке доковых опор. Нужно отме тить, что при доковании ледоколов погонные нагрузки на килевую дорож ку велики, поэтому обеспечение достаточной прочности связано с опреде ленными трудностями.

Аналогичные исследования выполнялись также для серии ледоколь но-трарспортных судов типа «Амгуема». У них не отмечалось большого общего прогиба, но имелись местные прогибы днищевых перекрытий.

В 1985 г. флот Дальневосточного морского пароходства пополнился уникальным лихтеровозом «Алексей Косыгин», по размерам намного пре восходившим другие суда пароходства, который необходимо было поста вить в док вскоре после прибытия на Дальний Восток. Группа специали стов кафедры теории и проектирования корабля ДВГТУ выполнила об ширные расчеты для обеспечения доковой постановки. В Приморском крае в то время имелось три плавучих дока, грузоподъемность которых позволяла принять лихтеровоз. Проработки показали принципиальную возможность постановки в любой из этих доков, при этом был предложен ряд оригинальных решений [1].

Многие годы на кафедре конструкции судов ДВГТУ ведутся работы по проектированию, модернизации и подкреплению конструкций корпу сов судов различного назначения, большое внимание уделяется и судам ледового плавания [8, 9]. Дальневосточная школа заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, д-ра техн. наук, проф. Н.В. Барабанова призна на не только в России, но и за рубежом и широко известна своими науч ными трудами и оригинальными инженерными решениями. Подробная информация о многолетней научной и педагогической деятельности проф. Н.В. Барабанова приведена в работах [22, 23].

Проблема прочности конструкций корпуса встала перед судострои телями с особой остротой после перехода от клепки к сварке. Если при клепке была возможность смещения отдельных элементов конструкций относительно друг друга, что приводило к релаксации напряжений, т.е.

устранению мест их концентрации и разрушения конструкций, то в свар ных конструкциях, являющихся монолитными, это свойство потерялось, и в них стали появляться многочисленные трещины. Кораблестроители это впервые ощутили при эксплуатации судов типа «Либерти» [5, 6]. Для лик видации этого явления потребовались новые конструктивные решения, но полностью исключить образование трещин в местах концентрации напря жений не удалось до настоящего времени, что приводило в некоторых случаях к катастрофическим последствиям [7].

Необходимость продления срока службы устаревших к началу 60-х годов XX в. плавбаз «Чернышевский» и «Алма-Ата» (так как они выпус кали экспортную продукцию) потребовала экспериментального определе ния остаточной общей прочности корпусов судов, что было выполнено сотрудниками кафедры конструкции судов ДВГТУ (ДВПИ им. В.В. Куй бышева) [4] и позволило эксплуатировать эти суда до подхода новых пла вучих баз типа «Андрей Захаров».

Освоение новых рыбопромысловых районов потребовало швартовки судов друг к другу в открытом море для передачи топлива, снабжения и снятия продукции. Это привело к массовым повреждениям бортовых пе рекрытий, так как при их проектировании не предусматривалась подобная работа судов [24].

Продление сроков навигации в Арктике и постройка новых ледоко лов (типа «Москва») с более мощными силовыми установками способст вовали появлению массовых повреждений конструкций днищевых пере крытий [16, 19, 20]. Разработка и внедрение мероприятий по подкрепле нию этих конструкций позволили повысить их прочность и получить зна чительный экономический эффект.

На танкерах типа «Самотлор» и рефрижераторах типа «Горы» и «Острова» повреждались конструкции форпиков и бортовых перекрытий в носовой оконечности при ходе во льдах, что также потребовало разра ботки предложений по их подкреплению [18].

Необходимость полного использования провозоспособности, лесо возов на дальневосточных направлениях потребовала разработки новых конструктивных решений для крепления каравана леса на палубе судна [15, 26].

Начиная с 60-х годов прошлого столетия, большое внимание уделя лось вопросам изучения работы и проектирования надпалубных конст рукций и набора судов [10, 13, 30], конструкций, подвергающихся сле мингу [17], влияния на прочность «жестких» точек [28] и прерывистых связей [27].

Параллельно с этими исследованиями разрабатывались нормативные документы на проектирование новых конструкций судов, предложения в Правила Регистра и рекомендации по совершенствованию методов вы полнения ремонтных работ [3,21, 29].

Выводы Методологические аспекты параметрического синтеза на основе ме тодов математического программирования и имитационного моделирова ния позволили создать инженерную методику проектирования и обеспе чения эксплуатационной надежности транспортных судов, а также выяв ления путей повышения эффективности последних.

Учет эксплуатационной надежности, стохастических и динамиче ских факторов воздействия внешней среды на основе оптимизационно имитационных процедур в дополнение к существующим подходам спо собствует повышению технического уровня проектируемой техники и со вершенствованию ее эксплуатационных качеств.

При освоении месторождений углеводородного сырья на шельфе ре зультаты исследований внешних (волновых и ледовых) нагрузок и работо способности судовых конструкций, в том числе с коррозионным износом, выполненных на кафедре конструкции судов ДВГТУ (ДВПИ им. В.В. Куй бышева), с учетом опыта многолетней эксплуатации весьма полезны для этой новой отрасли. Следует иметь в виду то обстоятельство, что исследо вания проводились численными методами, испытаниями на моделях и ре альных конструкциях в период экспериментальных рейсов на судах, в том числе на всей трассе Северного морского пути и в штормовых условиях морей Тихого океана. Это значительно повышает их ценность, однако достигнутые результаты будут еще более ценными при дальнейших раз работках следующих проблем:

- выбор эффективной организации совместной эксплуатации транс портных судов и ледоколов в Арктике;

- обоснование оптимальных пропорций между составом транспорт ного и ледокольного флота;

- выявление новых путей в совершенствовании методов проектиро вания и выбора основных характеристик по результатам совместной экс плуатации ледокольных и транспортных судов;

- эффективная эксплуатация судов ледокольного и транспортного фло та в условиях доиспользования после окончания арктической навигации;

- обеспечение высокой надежности функционирования системы и безопасности плавания судов.

Библиографический список 1. Антоненко С.В. Проектирование, конструирование и расчет сис темы судно – опорное устройство – док: Автореф. дис… д-ра техн. наук. – Владивосток: ДВГТУ, 1994.

2. Антушев Г.С. Методы параметрического синтеза сложных техни ческих систем. – М.: Наука, 1989.

3. Ремонт судов секционно-блочным методом: Монография / Н.В. Ба рабанов, А.А. Гундобин, Л.Ш. Эйделькинд, П.С. Уласюк. – Л.: Судострое ние, 1967.

4. Экспериментально-расчетное определение прочности корпусов изношенных судов / Н.В. Барабанов, Н.А. Иванов, Е.К. Борисов, И.М. Чи биряк // Тр. ДВПИ. Т. 61. – Владивосток: ДВПИ, 1963.

5. Барабанов Н.В. Конструкция корпуса морских судов: Учебник. – Л.: Судостроение, 1961.

6. Барабанов Н.В. Некоторые конструктивные особенности сварных судов // Морской флот. – 1948. – № 12.

7. Барабанов Н.В. Причины гибели танкера «Находка» // Исследова ния по вопросам повышения эффективности судостроения и судоремонта.

Вып. 38. – Владивосток: ДВГТУ и НТО СП, 1997.

8. Барабанов Н.В., Турмов Г.П. Конструкция корпуса морских судов:

Учебник для вузов. – 5-е изд., перераб. и доп. – В 2 т. Т. 1: Общие вопросы конструирования корпуса судна. – СПб.: Судостроение, 2002.

9. Барабанов Н.В., Турмов Г.П. Конструкция корпуса морских судов:

Учебник для вузов. – 5-е изд., перераб. и доп. - В 2 т. Т. 2: Местная проч ность и проектирование отдельных корпусных конструкций судна. – СПб.:

Судостроение, 2002.

10. Борисов Е.К. Исследование работы надпалубных конструкций:

Автореф. дис… канд. техн. наук. – Владивосток: ДВПИ, 1968.

11. Бугаев В.Г. Методология проектирования региональных морских транспортных комплексов (на примере Дальневосточного бассейна): Ав тореф. дис… д-ра техн. наук. – СПб., 1992.

12. Бугаев В.Г. Проектирование и обеспечение эксплуатационной надежности транспортных судов: Учеб. пособие. – Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 1995.

13. Бугаков В.Н. Особенности расчета и проектирование балок дни щевого набора из условий восприятия местных нагрузок: Автореф. дис… канд. техн. наук. – Владивосток: ДВПИ, 1982.

14. Войлошников М.В. Морские ресурсы и техника: эффективность, стоимость, оптимальность. – Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2002.

15. Грибов К.В. Особенности расчета и проектирования палубных конструкций лесовозов: Автореф. дис… канд. техн. наук. – Владивосток:

ДВГТУ, 1994.

16. Иванов Н.А. Внешние нагрузки и принципы конструирования но совых днищевых перекрытий: Автореф. дис… канд. техн. наук. – Влади восток: ДВПИ, 1986.


17. Кулеш В.А. Расчетное проектирование днищевых конструкций, воспринимающих нагрузки при слеминге с учетом пластических дефор маций: Автореф. дис… канд. техн. наук. – Владивосток: ДВПИ, 1983.

18. Литвинов Ю.Ф. Расчетное проектирование судовых конструк ций, воспринимающих местные нагрузки в районах криволинейных обво дов: Автореф. дис… канд. техн. наук. – Владивосток: ДВПИ, 1986.

19. Луценко В.Т. Доковый ремонт ледоколов типа «Москва» // Судо строение. – 1973. – № 8.

20. Луценко В.Т. Доковый ремонт судов типа «Амгуема» // Судо строение. – 1974. – № 1.

21. Луценко В.Т. Разработка конструктивно-технологических реше ний обеспечения надежности элементов подводной части морских судов:

Автореф. дис… д-ра техн. наук. – Владивосток: ДВГТУ, 2000.

22. Луценко В.Т. Памяти педагога и ученого, доктора технических на ук, профессора Барабанова Николая Васильевича // Исследования по во просам повышения эффективности судостроения и судоремонта: Материа лы по обмену опытом. – Вып. 43 / Приморское КП ВНТОС им. А.Н. Кры лова, ДВГТУ, СНИО. – Владивосток, 2002.

23. Луценко В.Т. Научное наследие Н.В. Барабанова // Исследования по вопросам повышения эффективности судостроения и судоремонта / ДВГТУ, СНИО, Приморское КП НТО судостроителей. – Владивосток, 2004.

24. Малахов С.С. Особенности проектирования бортовых перекры тий на внешние нагрузки, действующие в северной части Тихого океана:

Автореф. дис… канд. техн. наук. – Владивосток: ДВПИ, 1975.

25. Пашин В.М. Оптимизация судов. – Л.: Судостроение, 1983.

26. Рыбалкин Ю.Г. Особенности расчета и проектирования конструк ций лесовозов: Автореф. дис… канд. техн. наук. – Горький: ГИВТ, 1982.

27. Турмов Г.П. Исследование напряженного состояния прерывистых связей корпуса судна типа пластины переменной ширины: Автореф. дис...

канд. техн. наук. – Владивосток: ДВПИ, 1974.

28. Чесноков А.Г. Расчетное проектирование судовых конструкций в районах жестких точек: Автореф. дис… канд. техн. наук. – Владивосток:

ДВПИ, 1987.

29. Чибиряк И.М. Исследование прочности корпуса судна при неко торых видах его ремонта: Автореф. дис… канд. техн. наук. – Владивосток:

ДВПИ, 1971.

30. Шемендюк Г.П. Исследование прочности судового набора с вы резами: Автореф. дис… канд. техн. наук. – Владивосток: ДВПИ, 1973.

31. Bougaev V.G., Voyloshnikov M.V. Criterion and model for optimiza tion of sea engineering // Proceedings of the 15th Asian Technikal Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures TEAM 2001. –Jochiwon, 2001.

УДК 629.12. С.В. Антоненко, Г.Т. Казанов, В.В. Мельник, В.В. Новиков, Г.П. Шемендюк НАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСТАТОЧНОЙ ПРОЧНОСТИ ТАНКЕРА Танкер «Владимир Колечицкий» в ходе многолетней эксплуатации получил значительный коррозионный износ. Например, толщина верхней палубы в районе миделя уменьшилась с 14 мм примерно до 9 мм. В от дельных районах коррозионный износ составлял 30–40 % от строительной толщины, что считается недопустимым. Однако сроки и стоимость работ по приведению корпуса в должное состояние оказывались чрезмерно ве лики, поэтому для решения вопроса о возможности продления срока службы при минимальных затратах судовладелец обратился в Морской институт ДВГТУ.

Судно имеет следующие основные характеристики:

Длина наибольшая, м 162, Длина между перпендикулярами, м Ширина, м 21, Осадка в полном грузу, м 8, Высота борта, м 11, Водоизмещение в полном грузу, т 22 Осадка при максимальном водоизмещении, м 8, Год постройки Материал корпуса – низколегированная сталь 09Г2. Двойное дно и двойные борта отсутствуют.

Предварительно была выполнена дефектация с выявлением повреж дений, требующих ремонта, и фактических толщин листовых конструкций и набора. Во время докового ремонта были устранены дефекты в виде трещин и вмятин.

На техническом совещании с участием представителей судовладель ца, судоремонтного завода и ДВГТУ было решено поручить Морскому ин ституту ДВГТУ произвести расчетный анализ соответствия общей и мест ной прочности корпуса танкера требованиям Правил Российского Морско го Регистра судоходства с целью оценки технического состояния корпуса танкера «Владимир Колечицкий», определения возможности выхода судна в море и его использования по прямому назначению в текущем году. Пла нировалось силами специалистов ДВГТУ выполнить следующие работы:

- разработку предварительных рекомендаций;

- расчетную оценку общей продольной прочности с учетом фактиче ского износа прочных связей с целью проверки соответствия Правилам Регистра;

- разработку рекомендаций по частичному восстановлению прочно сти корпуса;

- экспериментальное определение общей продольной прочности;

- авторский надзор за выполнением ремонтных работ.

В процессе подготовки к проведению натурного эксперимента по инициативе судовладельца было решено привлечь к работе специалистов ЦКБ-проектанта, ЦНИИ имени акад. А.Н. Крылова и др.

Выполненная на предварительном этапе оценка общей продольной прочности танкера с учетом коррозионного износа показала, что требова ния Правил Регистра выполняются. Тем не менее, учитывая общее состоя ние корпуса, было принято решение подкрепить его. Предложено 4 вариан та повышения общей прочности:

1) замена настила верхней палубы с подкрепляющим ее продольным набором (без рамного поперечного набора) по всей ширине на длине 4 шпа ций, т.е. 13,2 м (шп. 46–50), в районе максимального коррозионного изно са;

мидель расположен вблизи 45-го шп.;

2) замена палубного стрингера шириной 1,8 м с продольным набо ром (две балки) на длине 40 % длины судна (60 м), где расчетная величина изгибающего момента в Правилах Регистра считается неизменной;

3) приварка накладного листа поверх палубного стрингера на длине 60 м;

ширина листа совпадает со шпацией продольного набора и составля ет 725 мм, толщина листа 20 мм;

4) подкрепление по варианту 3 (накладными полосами) с частичной заменой наиболее изношенных листов (14 листов толщиной 14 мм и 6 лис тов толщиной 12 мм).

В первом варианте расчетная остаточная толщина палубы увеличи лась с 8,76 (наименьшая остаточная толщина) до 9,33 мм (наименьшая ос таточная толщина в районе 44–46-го шп.), и толщина набора не изменя лась. Наряду с общей прочностью улучшилась местная прочность в рай оне замены.

Во втором варианте толщина палубного стрингера с подкрепляю щим набором восстанавливалась до строительной, а остальная часть палу бы по ширине не изменялась. Местная прочность практически не изменя лась, если не считать некоторого улучшения прочностных характеристик при навале другого судна или на причал.

В третьем варианте никакие конструкции не заменялись, производи лось увеличение площади верхнего пояска эквивалентного бруса.

В четвертом варианте наименьшая расчетная толщина палубы полу чилась в районе 36–38-го шп. и увеличивалась с 8,76 до 9,51 мм.

Сравнительная оценка общей продольной прочности выполнялась по трем показателям:

- минимальный момент сопротивления эквивалентного бруса без учета редуцирования (потери устойчивости сжатых связей) W, см2м;

- предельный изгибающий момент при прогибе (палуба сжата) М, т·м ( 0);

- предельный изгибающий момент при перегибе (палуба растянута) М, тм ( 0).

Дополнительно учитывался расход металла.

Расчетами получены следующие результаты.

По состоянию на начало работ характеристики прочности по сравне нию с построечными ухудшились (табл. 1 и 2). Различные варианты ре монта обеспечивали некоторое повышение общей прочности, хотя, конеч но, и не восстанавливали ее до первоначального уровня. В табл.1 приве дены абсолютные значения показателей прочности для различных вариан тов, а в табл. 2 – их относительные величины. Дополнительно рассматри вался вариант полного восстановления палубы в средней части судна.

Для более удобного сравнения вариантов в табл. 3 за 100 % взято из ношенное состояние, а значения, приведенные в этой таблице, непосред ственно указывают эффективность того или иного варианта.

Таблица Изменение показателей прочности корпуса при ремонте W, см2·м Показатели М (прогиб), т·м М (перегиб), т·м Построечное состояние 59 553 17 8525 178 С учетом износа 44 605 11 8558 133 Замена палубы на 46–50-м шп. 45 689 122 254 136 Замена палубного стрингера 46 694 127 457 139 Накладная полоса 46 102 124 123 137 Замена ВП на длине 60 м 55 817 167 309 160 Накладная полоса + замена 47 428 128 689 141 Таблица Изменение показателей прочности корпуса при ремонте (%) Показатели W М (прогиб) М (перегиб) Построечное состояние 100 100 С учетом износа 74,90 66,41 74, Замена палубы на 46–50-м шп. 76,72 68,48 76, Замена палубного стрингера 78,41 71,39 78, Накладная полоса 77,41 69,53 77, Замена ВП на длине 60 м 93,73 93,72 89, Накладная полоса + замена 79,64 72,08 79, Таблица Изменение показателей прочности корпуса при ремонте (%) Показатели W М (прогиб) М (перегиб) Построечное состояние 133,51 150,58 133, С учетом износа 100,00 100,00 100, Замена палубы на 46–50-м шп. 102,43 103,12 102, Замена палубного стрингера 104,68 107,51 104, Накладная полоса 103,36 104,69 103, Замена ВП на длине 60 м 125,14 141,12 120, Накладная полоса + замена 106,33 108,55 106, Показатели металлоемкости по предлагавшимся вариантам приведе ны в табл. 4. Как отмечено выше, предполагалось, что поперечный набор сохраняется.

Таблица Чистый расход металла Площадь, м Показатели Листы, т Профили, т Итого, т Вариант 1 282 31,0 8,8 39, Вариант 2 216 23,7 6,2 29, Вариант 3 87 13,7 0 13, Вариант 4 267 32,6 6,4 39, В результате обсуждений на техническом совещании в качестве окончательного был принят последний вариант, который предусматривал приварку двух накладных полос на палубу у бортов и частичную замену палубы с набором. При этом заменялись листы, имевшие наибольший процент износа по результатам дефектации. Но вместо установки нового набора ввиду отсутствия полособульба нужного профиля было решено подкрепить старый, приварив на головки полособульбов полосы.


Целью проведения натурных испытаний являлась оценка общей продольной прочности корпуса танкера после проведения работ по час тичному ремонту и подкреплению верхней палубы. Прочность было пред ложено оценивать в первую очередь по величине стрелки прогиба корпуса при приложении испытательной нагрузки, создаваемой путем приема бал ластной воды в отсеки танкера, имея в виду наличие зависимости между прогибом корпуса и возникающими напряжениями от общего продольно го изгиба. Оценка производилась путем сравнения измеренной стрелки прогиба с расчетной.

Величину испытательной нагрузки предлагалось принимать такой, чтобы в крайних поясках эквивалентного бруса (в палубе и днище) созда вались напряжения, приближающиеся к допускаемым. Изгибающий мо мент при испытаниях должен был быть заведомо больше эксплуатацион ных моментов на тихой воде.

Дополнительно было предложено использовать рычажные тензомет ры Гугенбергера, которые имелись в лаборатории кафедры конструкции судов. Их намечалось установить на палубе с двух бортов вблизи миделя.

Кроме того, по рекомендации ЦНИИ имени акад. А.Н. Крылова измерение деформаций палубы производилось с помощью мессур.

Кроме инструментальных измерений предлагалось выполнить визу альное обследование состояния верхней палубы в растянутом и сжатом состоянии на предмет выявления трещин при растяжении и потери устой чивости при сжатии.

Таким образом, натурный эксперимент позволял сравнить расчетную величину момента сопротивления корпуса с фактической.

Сведения о нагрузке судна после вывода из дока были получены со гласно судовым документам, а посадка определена по маркам углубления.

По замерам судно имело перегиб со стрелкой 55 мм. Максимум изгибаю щего момента согласно выполненным расчетам располагался не на миде ле, а с некоторым смещением в корму (в районе 12-го теоретического шпангоута). Таким образом, традиционная методика приближенной оцен ки общей продольной прочности, предполагающая определение момента только в миделевом сечении, давала заметную ошибку в опасную сторону.

На момент выхода из дока наибольшие нормальные напряжения в настиле палубы (растягивающие) при действии максимального момента на тихой воде согласно расчетной оценке составляли 90 МПа при пределе текучести 295 МПа. Можно отметить, что такое состояние перегиба бла гоприятно с точки зрения уменьшения сварочных напряжений при вварке конструкций в палубное перекрытие: во вваренных конструкциях возни кают остаточные растягивающие напряжения, по знаку совпадающие с напряжениями в остальных конструкциях. Это значит, что вновь установ ленные конструкции при изменении напряженно-деформированного со стояния корпуса будут работать примерно так же, как и остающиеся.

Предложенная ДВГТУ программа предусматривала проведение ис пытаний в 6 этапов. Каждый этап заключался в приеме водяного балласта в один центральный или два бортовых отсека и с выполнением соответст вующих измерений. Прием балласта обеспечивал постепенный переход от перегибающего момента на тихой воде к прогибающему с таким расчетом, чтобы на заключительном этапе в верхней палубе получить сжимающие напряжения, не превышающие половины предела текучести материала корпуса, т.е. приближающиеся к допускаемым. Удаление балласта или других жидких грузов во время испытаний не предусматривалось.

В ходе испытаний водоизмещение судна должно было увеличиться с 11 700 до 21 200 т, осадка носом – с 4,0 до 7,8 м, кормой – с 6,1 до 9,2 м.

Наибольший изгибающий момент (при перегибе – в районе 12–14-го шп., при прогибе – в районе 8–9-го шп.) изменялся от +430 до – 510 МН·м.

Были также выполнены расчеты упругой линии корпуса для каждого этапа испытаний с ориентировочным учетом деформаций сдвига. Кривая моментов инерции эквивалентного бруса за неимением проектных данных строилась по 8 точкам. Деформации сдвига составили более 10 % от из гибных. Расчетное изменение стрелки прогиба корпуса составило 293 мм.

В связи с ограниченностью сроков работ предусматривалась воз можность уменьшения количества этапов до трех за счет увеличения ко личества принимаемого балласта (попарного объединения этапов).

В ходе обсуждения и согласования намеченной программы испыта ний ДВГТУ получил предложения от ЦНИИ имени акад. А.Н. Крылова, которые существенно отличались от наших. Вместо последовательного приема балласта в грузовые танки судна программа ЦНИИ имени акад.

А.Н. Крылова предусматривала перераспределение балласта с таким рас четом, чтобы водоизмещение и посадка судна на всех этапах оставались приблизительно постоянными. Это, по мнению разработчиков программы, должно было уменьшить погрешности определения сил поддержания и, соответственно, изгибающих моментов.

После ряда консультаций и обмена мнениями была принята програм ма ЦНИИ имени акад. А.Н. Крылова. Она предполагала на первом этапе уда ление балласта из форпика и носовых танков № 1 и прием его в танки № 2, и 4. При этом водоизмещение танкера увеличивалось на 4000 т. На втором этапе балласт из расположенных вблизи миделя танков № 3 и 4 удалялся, а принимался балласт в форпик, танки № 1, 5 и 6. Водоизмещение умень шалось на 250 т, а дифферент увеличивался на 0,5 м.

Натурные испытания были проведены после окончания ремонтных работ, которые, как указано выше, заключались в устранении видимых повреждений (трещин и т.п.), замене листовых конструкций, имеющих значительные повреждения или коррозионный износ, превышающий 40 % от строительной толщины, подкреплении или замене балок продольного набора, имеющих недостаточную прочность, и др. Для увеличения момен та сопротивления эквивалентного бруса палуба в районе палубного стрин гера с обоих бортов на длине, составляющей 40 % длины судна (60 м), была подкреплена накладными листами шириной 725 мм, равной расстоя нию между продольными балками, и толщиной 20 мм. Согласно выпол ненным расчетам предложенные мероприятия должны были увеличить момент сопротивления на 6–8 %.

В соответствии с программой целью испытаний являлось сравнение рассчитанной величин момента сопротивления корпуса с фактической;

величин стрелки прогиба и перегиба корпуса при приложении испыта тельной нагрузки.

Напряжения (точнее, их изменение) в верхней палубе определялись через удлинения или укорочения палубы в продольном направлении, из меренные мессурами и тензометрами в двух сечениях вблизи миделя (на 44 и 48-м шп. судна). Кроме того, производилось сравнение упругой ли нии корпуса, полученной расчетом и нивелированием палубной линии.

Для надежности измерения производились с обоих бортов.

Нивелирование производилось следующим образом (рис. 1). Ниве лир устанавливался на одном конце линии визирования, а на другом ее конце ставилась рейка с делениями. Нивелир использовался в режиме ви зирной трубы, не требующем обязательной установки в горизонт, но при этом положение оптической оси всё время должно было оставаться неиз менным. Во время измерений рейка последовательно устанавливалась в нескольких точках, расположенных на одной прямой. Точки измерений фиксировались, измерялось их положение по длине судна, количество то чек по опыту должно быть порядка 20–30.

Отметим один существенный момент. Принято считать, что при по добных измерениях точки следует брать на переборках, рамных или иных прочных связях. Нами эта рекомендация не соблюдалась. Более того, в ходе испытаний нивелировались не только линии верхней палубы у бор тов, но также линии навесной палубы, не участвовавшей в общем про дольном изгибе. Дело в том, что длина линии визирования по верхней па лубе составляла 65 м (от бака до юта), что явно недостаточно, а по навес ной палубе – 120 м, что позволяло значительно повысить точность экстра поляции на всю длину судна. Вертикальные перемещения точек навесной и верхней палуб вполне соответствовали друг другу.

Рис. 1. Нивелирование палубы В исходном состоянии нагрузки снимался нулевой отсчет. Затем в отсеки судна принимался водяной балласт, после чего измерения повторя лись. В ходе измерений фиксировались температуры воздуха и воды, что позволило избежать искажения упругой линии из-за температурного про гиба, который грубо ориентировочно составлял для рассматриваемого судна 3 мм на 10 изменения температуры. Все измерения проводились в утренние часы. Погодные условия были благоприятными, температуры воды и воздуха во время измерений составляли 21–220.

Состояние нагрузки судна на каждом этапе испытаний фиксирова лось командой танкера в протоколе. Кроме того, водоизмещение и абс цисса центра тяжести определялись по маркам углубления в носу, на ми деле и в корме с помощью масштаба Бонжана. Расхождения в определе нии водоизмещения по дедвейту и по посадке составляли 1–2 %, по абс циссе ЦТ не превышали 0,5 % от длины судна.

На рис. 2 показано сравнение измеренной и рассчитанной упругой линии на первом этапе испытаний, когда изменение изгибающего момента было наибольшим.

0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 - - - - - - - - - - Расчет БЮ ПБ БЮ ЛБ ВП ПБ ВП ЛБ Рис. 2. Сравнение расчетной и экспериментальной упругих линий:

БЮ – по навесной палубе;

ВП – по верхней палубе;

ПБ – правый борт;

ЛБ – левый борт К сожалению, по утвержденной программе на одном из этапов ис пытаний изменение изгибающего момента оказалось небольшим, так что результаты были малоинформативными.

По оси абсцисс отложены отстояния точек от носового перпендикуля ра в метрах, по оси ординат – отклонения точек упругой линии по вертикали от прямой, соединяющей ее концы, расположенные на перпендикулярах.

Нетрудно убедиться, что результаты измерений общего продольного изгиба хорошо согласуются как между собой (оба борта и обе палубы), так и с результатами расчета, что позволяет полученные результаты считать надежными. Измеренный прогиб примерно на 10 % меньше расчетного.

Кстати, замеры осадок по маркам углубления дают значение прогиба на этом этапе испытаний 165 мм. Расхождения могут быть вызваны, во первых, тем, что расчет момента инерции в миделевом сечении выполнен для наибольшего коррозионного износа;

в других сечениях износ несколь ко меньше. Во-вторых, нельзя полностью исключать возможность частич ного вовлечения в работу рубок, расположенных на верхней палубе.

Как указано выше, для большей надежности деформации верхней палубы при общем продольном изгибе корпуса испытательной нагрузкой измерялись двумя способами: индикаторами часового типа (мессурами) и тензометрами Гугенбергера, которые устанавливались в одних и тех же точках на носовой и кормовой переборках танка № 4 (вблизи миделя) с двух бортов. Приборы были установлены перед нулевым отсчетом и не убирались до конца испытаний;

для надежности они были защищены ко жухами (рис. 3, 4).

Все индикаторы прошли проверку в заводской лаборатории и при знаны годными. Деформации определялись на базе 1 м. Для этого к палу бе приваривались два упора, к одному из них жестко крепился стальной пруток диаметром 20 мм, к другому – мессура, в которую упирался сво бодный конец стержня.

Тензометры крепились к вертикальной стальной полосе толщиной 20 мм, приваренной к палубе непрерывным двусторонним швом. Это обеспечивало деформацию на измерительной базе тензометров, равную деформации палубы.

Рис. 3. Защитный кожух на подкрепляющей полосе Рис. 4. Устройство для замера деформаций палубы:

слева – индикатор часового типа (мессура), в центре – тензометр Сравнение напряжений, полученных расчетом и измерениями, для двух сечений произведено в табл. 5.

Таблица Напряжения на двух этапах испытаний (МПа) 44-й шп. 48-й шп.

Тензо- Тензо Расчет Мессуры Расчет Мессуры метры метры 1-й этап -123,5 -34,1 -86,1 -88,1 -41,5 -36, 2-й этап 22,8 14,5 18,2 0,4 -3,8 -3, Как видно из таблицы, результаты измерений двумя способами непло хо согласуются между собой (кроме 44-го шп. на первом этапе), но между ними и расчетными значениями наблюдаются значительные расхождения.

Поскольку измеренная стрелка прогиба не превысила расчетную, был сделан вывод о том, что момент сопротивления корпуса получен не ниже расчетного, для которого общая продольная прочность может счи таться достаточной. Замеры деформаций палубы качественно согласуются с расчетными оценками, но количественные расхождения и разброс ре зультатов более значительные. Напряжения, измеренные мессурами, от личаются от расчетных в меньшую сторону на 15–30 %. Тензометры дали еще худшие результаты, однако и они отличаются в меньшую сторону.

Это подтверждает вывод о том, что фактическая прочность корпуса не хуже расчетной. Заметим, что на измеренные напряжения могли повлиять сравнительно близко расположенные палубные вырезы.

На основании выполненных расчетов и экспериментальных исследо ваний прочности был сделан вывод о возможности эксплуатации танкера в течение года. Для принятия решения о продлении срока его службы предлагалось выполнить более полное обследование состояния связей корпуса и дополнительные расчеты.

С целью повышения безопасности эксплуатации судна, корпус кото рого имеет чрезмерный коррозионный износ, нами были выполнены рас четы и выпущены документы, дополняющие проектную инструкцию по приему и расходованию грузов. Инструкция содержит методику прибли женного определения изгибающего момента на тихой воде и графики, по зволяющие судить о допустимости того или иного варианта распределения дедвейта с точки зрения общей продольной прочности. Один из разрабо танных документов содержит рекомендации по использованию указанной инструкции с учетом имеющегося коррозионного износа и некоторых уточнений, связанных, в частности, с изменением Правил Регистра за ис текший срок. Сделан вывод о том, что использование проектной инструк ции для контроля общей продольной прочности корпуса возможно с уче том некоторых поправок.

Второй документ содержит вспомогательные материалы для оценки продольной качки и общей прочности танкера «Владимир Колечицкий»

для различных режимов нерегулярного волнения. Параллельно и незави симо от нас расчеты общей продольной прочности танкера, включающие определение моментов на тихой воде и на волнении, рекомендации по безопасной загрузке судна и др., были выполнены ЦНИИ имени акад.

А.Н. Крылова. Указанный документ включает теоретическую часть, опи сывающую общую методику расчетов изгибающих моментов на нерегу лярном волнении (для заданного режима волнения и их совокупности), эпюры перерезывающих сил и изгибающих моментов на тихой воде для ряда типовых случаев нагрузки, а также волновые изгибающие моменты при различной интенсивности волнения.

Интенсивность волнения определялась заданием высоты волны с 3%-ной обеспеченностью h3%, которая изменялась от 4 до 15 м с шагом 1 м до высоты 9 м и с шагом 2 м при высоте волны свыше 9 м. Средний пери од волнения рассчитывался по формуле Т ср = 3,3 h 3%. Волнение прини малось двухмерным. Скорость хода во всех вариантах принималась по стоянной и равной 8 м/с. Курсовой угол по отношению к волнению изме нялся от 1800 (встречное волнение) до 1350 с шагом 150. Для сравнения были выполнены линейные и нелинейные расчеты. Построены графики зависимостей качки и волновых изгибающих моментов от высоты волны и курсового угла судна по отношению к волнению. Эти результаты могут быть использованы для оценки общей продольной прочности корпуса танкера «Владимир Колечицкий» в условиях океанского плавания.

Все разработанные документы были переданы судовладельцу и не посредственно на танкер.

Для текущего контроля результатов подкрепления корпуса было предложено установить датчики-«свидетели» близости усталостного раз рушения металла корпуса в виде образцов с концентраторами различной степени напряженности. В качестве материала датчиков использован ста рый металл ремонтируемого корпуса, нарезанный полосами 50х450 мм.

Всего было установлено 16 датчиков на палубном стрингере – по 8 шт. с каждого борта в двух сечениях по длине судна. Концентраторы выполня лись в виде круглых вырезов диаметром 15 и 25 мм в центре полосы. Дат чики приваривались к палубе по концам на длине 150 мм (рис. 5).

В процессе эксплуатации рекомендовано проводить ежедневные на блюдения за датчиками с записью в специальный журнал состояния дат чиков и состояния моря в течение суток для подсчета числа циклов на гружений. После появления первой, второй и третьей трещин может быть сделан прогноз появления трещин в сплошном металле на ближайший пе риод эксплуатации.

Рис. 5. Датчики-«свидетели», приваренные к палубе Расчеты волновых моментов применительно к регулярному волне нию и для совокупности различных режимов волнения здесь не произво дились: последние (расчеты по полновероятностной схеме) имеются в от чете ЦНИИ имени акад. А.Н. Крылова, как и данные по оценке усталост ной долговечности.

Выполненные натурные испытания общей продольной прочности танкера «Владимир Колечицкий» показали, что, несмотря на большой коррозионный износ основных прочных связей корпуса, особенно настила и набора верхней палубы, его остаточная прочность с учетом предложен ных авторами и выполненных заводом подкреплений достаточна для экс плуатации в океанских условиях в течение ограниченного времени.

Из трех способов оценки прочности наилучшим образом согласуют ся с расчетными оценками результаты измерений упругой линии, причем не имеет значения, находятся ли точки измерений на прочных связях кор пуса и даже участвует ли палуба в общем продольном изгибе. По отноше нию к эпюре изгибающих моментов упругая линия является интегральной (результатом двойного интегрирования), что нивелирует влияние местных особенностей напряженно-деформированного состояния.

Использование рычажных тензометров и мессур дало менее надеж ные результаты, которые, тем не менее, удовлетворительно согласуются с результатами расчетов.

Таким образом, проведенные натурные испытания прочности под тверждают надежность расчетных оценок.

УДК 531+629.5.02.001.24+629.7.02.001. А. П. Аносов, А. И. Мамонтов ВЛИЯНИЕ КРАЕВЫХ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ НА УСИЛИЯ ПОТЕРИ УСТОЙЧИВОСТИ КВАДРАТНОЙ ДВУХСЛОЙНОЙ ПЛАСТИНЫ Рассчитывается двухслойная система пластин (рис. 1, а). Пластина нижнего слоя (нижняя пластина) в направлении оси OZ свободно опира ется на кромки, проходящие по линиям z = 0 и z = B жесткого квадратного контура размером BB = 600600 мм. В этом направлении пластина верх него слоя имеет меньший размер, чем нижняя, расположена симметрично относительно центра нижней пластины и кромками соединена с ней. Со единение моделируется пластиной с толщиной, равной толщине верхней или нижней пластины по принципу «в зависимости от того, что больше».

Так же на кромки нижней пластины, проходящие по линиям z = 0 и z = B, действуют сжимающие усилия ТВ, кгс/мм, которые через этот соедини тельный элемент частично передаются и на пластину верхнего слоя.

В направлении оси OX длина верхней пластины равна длине нижней пластины.

В настоящей работе рассматривается два случая заделки кромок (краевых граничных условий) пластин верхнего и нижнего слоя, прохо дящих по линиям х = 0 и х = В. В первом случае пластины кромками сво бодно опираются на жесткий контур, во втором – жестко заделаны. Для каждого случая проводится варьирование размеров пластины верхнего слоя. Рассчитываются усилия потери устойчивости всей системы пластин ТЭ, кгс/мм, в зависимости от размеров пластины верхнего слоя. Результат представлен в виде графиков этих зависимостей для каждого случая за делки кромок.

Расчетная схема системы пластин образована из среднего сечения А – А и представлена на рис. 1, б. Расчетная схема состоит из нескольких граничных элементов [1, 2], номер каждого из которых выделяется кругом на рис. 1, б.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

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.