Алгебраические поверхности для судовых корпусов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Выбор оптимальной формы поверхности для судовых корпусов - одна из главных задач корабельных архитекторов и проектировщиков. Часто выбор формы основывается на эмпирических формулах или интуиции проектировщика. В статье приводится методика определения явных алгебраических уравнений теоретической формы корпуса судна с наперед заданными тремя главными поперечными сечениями, совпадающими с ватерлинией, главным батоксом и мидель-шпангоутом. Эти алгебраические поверхности названы гидродинамическими. Методика проиллюстрирована для трех троек главных сечений корпуса судна, то есть построены девять гидродинамических поверхностей. Для удобства компьютерного моделирования все явные алгебраические уравнения переведены в параметрическую форму. С их помощью визуализированы девять судовых поверхностей, предлагаемых к внедрению. Изменяя константы, содержащиеся в уравнениях поверхностей, то есть корректируя формы трех главных геометрических параметров корпуса судна, можно подобрать наиболее рациональную форму судовой поверхности в первом приближении, а затем приступить к планированию цилиндрических вставок или комбинировать носовую и кормовую оконечности судна из различных фрагментов алгебраических поверхностей, но с одинаковыми мидель-шпангоутами. Исследование охватывает только геометрические вопросы проектирования теоретической формы судна.

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

Вячеслав Николаевич Иванов

Российский университет дружбы народов

Email: i.v.ivn@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4023-156X

доктор технических наук, профессор департамента строительства, Инженерная академии

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

Список литературы

  1. Morozov BN, Tzvetkov VV. On the question of choice of scheme of making bottom section of hulls. Vestnik RAEN. 2013;(7):80–85. (In Russ.)
  2. Rozinov AYa. Technological improvement of the hull boats design and the process of their assembly. Tekhnologiya Mashinostroeniya. 2020;(5):15–23. (In Russ.)
  3. Bronskiy AI, Glozman MK, Kozlyakov VV. The basis of choice of structures of ship hull. Leningrad: Sudustroeniye Publ.; 1974. (In Russ.)
  4. Doctors LJ. Optimization of marine vessels on the basis of tests on model series. J. Mar. Sci Technol. 2020; (25):887–900. https://doi.org/10.1007/s00773-019-00687-4
  5. Avdonev EYa. Analytical description of the ship hull surfaces. Prikladnaya Geometriya i Inzhenernaya Grafika. 1972;(15):156–160. (In Russ.)
  6. Avdonev EYa. Mathematical model of hull surface. Prikladnaya Geometriya i Inzhenernaya Grafika. 1979; (28):46–49. (In Russ.)
  7. Avdonev EYa, Protodyakonov SM. Research of geometry of some surfaces of the highest orders. Prikladnaya Geometriya i Inzhenernaya Grafika. 1975;(20):138–142. (In Russ.)
  8. Krivoshapko SN. On aero-hydro-dynamical surfaces given by algebraic plane curves. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2010;(2):3–4. (In Russ.)
  9. Krivoshapko SN. Hydrodynamic surfaces. Sudostroeniye. 2021;(3):64–67. (In Russ.) http://dx.doi.org/10.54068/00394580_2021_3_64
  10. Loginov AYu. Graphical-and-analytical solution on transformation of plane ship curves. Trudy VGAVT (issue 276). Nizhny Novgorod: VGAVT Publ.; 1997. (In Russ.)
  11. Kwang HK. A survey: application of geometric modeling techniques to ship modeling and design. Inter. J. Nav. Archit. Oc. Engng. 2010;2:177–184. http://dx.doi.org/10.2478/IJNAOE-2013-0034
  12. Janson C, Larsson L. A method for the optimization of ship hulls from a resistance point of view. Twenty-First Symposium on Naval Hydrodynamic. Washington: The National Academies Press; 1997. p. 680–696. https://doi.org/10.17226/5870
  13. Krivoshapko SN. Application of tangential developable surfaces in shipbuilding. Sudostroeniye. 1983; (7):5–7. (In Russ.)
  14. Pyatetzkiy VYu. Ships of simplified forms for river deep stream. Kiev: AN URSR Publ.; 1962. (In Ukr.)
  15. Krivoshapko SN. About parabolic bending of a flat metal sheet into a torso structure. Tekhnologiya Mashinostroeniya. 2020;(11(229)):14–24. (In Russ.)
  16. Ivanov VN, Romanova VA. Constructive forms of spatial structures (visualization of surfaces in MathCad, AutoCad). Moscow: ASV Publ.; 2016. (In Russ.)
  17. Tober H. Evaluation of drag estimation methods for ship hulls. Stockholm: KTH Royal Institute of Technology, School of Engineering Sciences; 2020.
  18. Dambrine J, Pierre M, Rousseaux G. A theoretical and numerical determination of optimal ship forms based on Michell’s wave resistance. ESAIM Control Optimisation and Calculus of Variations. 2016;22(1):88–111. https://doi.org/10.1051/cocv/2014067
  19. Alborova LA. Opportunities of velaroidal shells. Engineering Systems – 2020: Proceedings of the Scientific and Practical Conference with International Participation Dedicated to the 60th Anniversary of the RUDN University. 2020;1:59–65. (In Russ.)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).