Концептуальне проектування суховантажного судна вантажопідйомністю 11000 тонн та дослідження його ефективності і надійності - Максименко Єлизавета Андріївна (НУК, 2024)
На засадах завдання кафедри теорії та проектування суден у дипломній роботі досліджено два етапи процесу проектування судна: концептуальне (дослідне, оптимізаційне) та технічне проектування балкера для експлуатації на лінії Південний–Марсель (Чорне море–Середземне море). Проаналізовано сучасні тенденції розвитку світового флоту балкерів та розглянуто оптимізаційну задачу стохастичного концептуального проєктування балкера для транспортування зерна з України на ринки Франції, яка вирішує проблему вибору його головних розмірів за допомогою використання методів теорії ймовірності. Ці дані були представлені у вигляді таблиць, які використовувалися для попереднього визначення основних характеристик проектованого балкера та формування початкових умов для пошуку оптимальних параметрів у задачі оптимізації проектування. Оптимізацію виконано по критерію максимуму прибутку при різних фрахтових ставках, що обумовлені транспортуванням зерна у різний час – мирний та воєнний. Проведено дослідження впливу цього фактору на значення головних елементів балкера та показники ефективності та надійності його експлуатації. В процесі розробки концептуального проекту були виконані наступні основні етапи: формування моделей експлуатаційних та навігаційних характеристик балкера для оцінки його функціональних можливостей в умовах Чорного та Середземного морів; моделювання експлуатаційних процесів балкера в цих умовах та постановка задач функціонування; визначення показників ефективності та надійності функціональних операцій балкера за допомогою сучасних методів дослідження; постановка та розв'язання задачі оптимізації вибору основних елементів балкера, із поглинанням його в робоче середовище та зупинкою процесу оптимізації при досягненні максимальних значень ефективності та надійності. Розміри балкера були визначені за допомогою адаптованої програми оптимізації кафедри теорії та проектування суден, де оптимізаційним критерієм було обрано максимальний прибуток від експлуатації судна, що дозволило оцінити ефективність транспортних операцій на заданій лінії. Концептуальне рішення передбачає балкер вантажопідйомністю 11 000 тонн пшениці з однопалубною архітектурною конструкцією, чотирма трюмами, бульбовим носом, транцевою кормою та надбудовами, а також машинним відділенням, розташованим в кормі. В концептувальній частині проєктування балкеру було досліджено вплив воєнного часу на проєктне рішення, в якому враховано зміни фрахтових ставок, індексів страхування, заробітної плати екіпажа, цін на матеріали, обладнання, паливо, постачання та інших компонентів масового навантаження судна, в порівнянні з мирним часом. На етапі технічного проєктування розроблено частину клас-проекту, що відповідає вимогам класифікаційного товариства. Підтверджено, що концептуальне рішення відповідає вимогам до експлуатаційної надійності судна. Також була побудована 3D-модель балкера, на основі якої виконано розрахунки плавучості, остійності, непотоплюваності та ходовості за допомогою програмного забезпечення Maxsurf. Для покращення характеристик ходовості використано програми HydroComp PropExpert та PropCad для проєктування гребного гвинта та вибору економічного й екологічного двигуна. Для наочного уявлення про зовнішній вигляд судна з вантажем та надбудовами, була доопрацьована 3D-модель за допомогою рендерінга в Maxsurf. Розробка концептуального та технічного проекту балкера, призначеного для експлуатації на лінії Південний–Марсель, відповідає завданням кафедри теорії та проектування суден щодо забезпечення економічної ефективності проєктного рішення та вимогам Міжнародної морської організації (IMO) до основних морехідних якостей судна – плавучість, остійність, непотоплюваність та ходовість, що гарантує його експлуатаційну надійність.
Conceptual design of a dry cargo ship with carrying capacity of 11,000 tons and study of its efficiency and reliability
Максименко, Є. А. Концептуальне проектування суховантажного судна вантажопідйомністю 11000 тонн та дослідження його ефективності і надійності = Conceptual design of a dry cargo ship with carrying capacity of 11,000 tons and study of its efficiency and reliability : магістерська робота ; спец. 135 "Суднобудування" / Є. А. Максименко ; наук. кер. В. О. Нєкрасов. – Миколаїв : НУК, 2024. – 108 с.
Keywords: проєктування; дослідження морехідних якостей; концептуальний проєкт судна; 135 ''Суднобудування''; design; research of seaworthiness qualities; conceptual design of the vessel