Содержание к диссертации
ВВВДЕНИЕ 5
1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ 10
1.1. Базы данных и системы управления базами данных
1.2. Преобразование баз данных 17
1.3. Анализ средств реорганизации баз данных и их классификация
1.3.1. Методы реорганизации баз данных 25
1.3.2. Автоматизация средств реорганизации баз данных 27
1.3.3. Функциональная полнота утилит реорганизации 27
1.4. Модель базы данных 28
1.4.1. Описание модели базы данных 28
1.4.2. Языки описания данных 37
1.4.3. Язык манипулирования данными 37
1.4.4. Операции над моделями и схемами баз данных 38
1.4.5. Преобразование нумераций
1.5. Постановка задачи 42
1.6. Заключение по главе I 43
2. МЕТОДИКА РЕОРГАНИЗАЦИИ БАЗ ДАННЫХ 45
2.1. Формальное определение реорганизации 45
2.2. Представление иерархической структуры в виде последовательного набора данных 55
2.3. Алгоритм выгрузки фрагмента базы данных 61
2.4. Алгоритм загрузки фрагмента базы данных 65
2.5. Модель и критерии реорганизации баз данных
2.5.1. Модель обработки блоков БД. Критерий оптимального размещения блоков базы данных 69
2.5.2. Временной критерий реорганизации 75
2.5.3. Стоимостной критерий реорганизации 2.5.4. Методы вычисления среднего времени доступа 78
2.6.Квазиоптимизирущий алгоритм реорганизации базы
данных 107
2.7. Инженерная методика реорганизации базы данных 116
2.8. Заключение по главе 2 118
3. СИСТЕМА РЕОРГАНИЗАЦИИ БАЗ ДАННЫХ 120
3.1. Языки преобразования баз данных 120
3.1.1. Язык отображения баз данных 120
3.1.2. Язык преобразования "внешний уровень -концептуальный уровень 123
3.1.3. Язык преобразования модельных отношений 130
3.2. Технология реорганизации баз данных 134
3.2.1. Технология реорганизации на информационно-логическом уровне 134
3.2.2. Технология реорганизации на физическом уровне 137
3.2.3. Технология отображения "внешний уровень -концептуальный уровень" 139
3.2.4. Технология преобразования модельных отношений 141
3.2.5. Технология определения оптимального времени реорганизации 141
3.3. Средства программной поддержки системы реорганизации 145
3 ;3.1. Транслятор языка отображения баз данных 145
3.3.2. Программа отображения баз данных 145
3.3.3. Транслятор языка иерархических отношений внешнего уровня 147
3.3.4. Программа построения отображения "внешний уровень - концептуальный уровень" 147
- 4 3.3.5. Транслятор языка преобразования модельных отношений 150
3.3.6. Генератор программ реорганизации 150
3.3.7. Вспомогательные программы Общие сведения 5
1.1. Введение 5
1.2. Основные обозначения 8
2. Современное состояние проблемы и задачи настоящего исследования II
2.1. Применение носовых опускающихся рулей на зарубежных и отечественных толкаемых составах II
2.2. Проектные характеристики носового опускающегося руля 22
2.3. Теоретические методы исследования усилий, действующих на изолированный руль и руль вблизи корпуса 23
2.4. Существующие экспериментальные исследования по носовым опускающимся рулям 32
2.5. Приближенная оценка эффективности применения носовых опускающихся рулей 39
2.6. Цели и задачи настоящего исследования. 44
3. Предварительные исследования объекта .48
3.1. Необходимость предварительного этапа исследований 48
3.2. Аэродинамический эксперимент по оптимизации гео- метрических характеристик изолированных рулей 49
3.3. Аэродинамические исследования взаимодействия носового руля с корпусом судна 56
3.4. Экспериментальное изучение обтекания носовой оконечности баржи без носовых рулей 62
3.5. Экспериментальное исследование отдельных допущений для расчетной схемы обтекания носового руля в присутствии корпуса судна - З 3.6.
Выводы . 71
4. Разработка и анализ математической модели определения циркуляционных составляющих проектных характеристик носового руля в присутствии корпуса судна 73
4.1. Постановка задачи и этапы ее решения 73
4.2. Теоретические исследования обтекания носовой оконечности баржи. Аппроксимация функции тока 74
4.3. Схематизация обтекания системы носовой руль-корпус судна на неограниченной глубине 82
4.4. Определение вызванных скоростей потока 90
4.5. Определение интенсивноегей особенностей, имитирующих систему носовой руль-корпус. Формулы для циркуляционных составляющих проектных характеристик .97
4.6. Результаты предварительных расчетов на ЭВМ и их анализ.99
4.7. Систематический расчет на ЭВМ и аппроксимационных формулы для определения циркуляционных составляющих. проектных характеристик 103
5. Определение отрывных компонент и расчет проектных характеристик носовых опускающихся рулей 107
5.1. Определение отрывных составляющих проектных характеристик носовых рулей 107
5.2. Аппроксимационных формулы и графики проектных характеристик ИЗ
у 5.3. Цели и задачи эксперимента. Объекты, методика модельных испытаний, первичная обработка 116
5.4. Корректировка формул для проектных характеристик по результатам модельного эксперимента и оценка точности расчетного метода 121
6. Определение оптимального угла установки носовых опускающихся рулей 133
6.1. Постановка задачи 133
6.2. Определение добавочных усилий системы корпус-носовой руль, вызванных действием носового руля (с учетом мелководья 137
6.3. Приближенное определение коэффициента сопротивления. толкаемых составов на циркуляции 144
6.4. Математическая модель установившегося движения толкаемого состава на повороте реки и анализ результатов расчета 151
7. Особенности проектирования носовых опускающихся рулей. 156
7.1. Практическая методика определения проектных характеристик носовых рулей 156
7.2. Натурная проверка методики по определению проектных, характеристик носовых рулей 161
7.3. Основные результаты опытных рейсов и эксплуатационною-, технических испытаний 167
7.4. Особенности проектирования носовых рулевых устройств. Основные требования и практические рекомендации 170
7.5. Оценка экономической эффективности эксплуатации большегрузных толкаемых составов с носовыми рулями 184
Заключение 190
Литература 194
Приложение I. Распечатка программы для определения усилий на носовом опускающемся руле 205
Приложение 2. Распечатка программы для определения добавочных усилий, вызванных носовым опускающимся рулем на толкаемом составе. 2061
3.4. Применение системы реорганизации баз данных » 151
3.5. Заключение по главе 3 159
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 161
ЛИТЕРАТУРА 165
ПРИЛОЖЕНИЕ I. Система управления базами данных "МОДЕЛЬ-1" 175
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Языки описания данных СУБД "МОДЕПЬ-І" 190
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Язык манипулирования данными СУБД "МОДЕПЬ-І" 201
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Время доступа для различных способов организации наборов данных ОС ЕС ЭВМ 212
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Акты внедрения 237
Введение к работе
Решения ХХУІ съезда КПСС предусматривают всемерное развитие речного транспорта, в первую очередь в районах Сибири, Дальнего Востока и Севера. К 1985 году предусматривается дальнейшее увеличение объема перевозок и грузооборота на 19-20 %9 ускоренное развитие перевозок в большегрузных толкаемых составах [i] .
Возрастающие в связи с этим габариты и скорости транспортных средств внутреннего плавания существенно усложняют управление и маневрирование составами при ходе на поворотах, в каналах, подходе к шлюзам и т.д. Остается проблемой управление порожним составом при боковом ветре. В связи с этим в последние годы наблюдаются интенсивные поиски дополнительных средств обеспечения управляемости как жестко счаленных, так и изгибаемых составов. Одним из таких средств являются носовые опускающиеся рули, хорошо зарекомендовавшие себя в качестве вспомогательных органов управления на изгибаемых составах.
Настоящая диссертация рассматривает основные вопросы, связанные с проектированием носовых опускающихся рулей и с их внедрением на речном транспорте. Осуществление этой работы диктуется настоятельной потребностью речного судостроения в данных по выбору оптимальных размерений и углов установки носовых рулей на судне, в методике определения усилий на руле, разработке требований, предъявляемых к носовым рулям, и др.
Диссертация состоит из семи разделов и заключения. Первый раздел включает в себя введение и основные обозначения, принятые в работе.
Во втором разделе вводятся понятия об основных проектных характеристиках носового рулей, принятые в нашей стране и за рубежом, приводится анализ существующих теоретических и экспериментальных исследований в данной и близких к ней областях, оценивается применимость теоретических методов к решению задачи определения проектных характеристик носового руля. Ориентировочно оценивается эффективность применения носовых опускающихся рулей на толкаемых составах. На основании произведенного анализа определяются цели и задачи настоящего исследования.
Третий раздел содержит результаты предварительных исследований объекта и выявления принципиальных особенностей обтекания системы корпус-носовой руль путем аэродинамического эксперимента. Полученные данные позволили наметить основные направления в дальнейшей работе, четко сформулировать постановку теоретической задачи и выбрать основную схему расчета усилий на носовом руле, базирующуюся на циркуляционно-отрывной теории крыла малого удлинения.
В четвертом разделе сформулирована задача разработки математической модели определения усилий на носовых рулях и намечены основные этапы её решения. Рассматриваются особенности обтекания изолированного корпуса в потоке идеальной жидкости. В поле скоростей, индуцируемом изолированным корпусом, помещена вихревая система носового руля и определены циркуляционные составляющие проектных характеристик руля в присутствии корпуса судна.
Пятый раздел посвящен определению отрывных составляющих усилий; здесь получены аппроксимационные формулы для определения характеристик и произведена корректировка полученных формул по данным модельного эксперимента.
Шестой раздел включает в себя задачу об определении оптимального угла установки носового руля по отношению к ДП баржи.
Задача решена с помощью данных модельного эксперимента по учету влияния корпуса судна и мелководья на проектные характеристики носового руля и разработанной математической модели криволинейного движения состава с носовыми рулями.
В седьмом разделе дана общая методика определения проектных характеристик носового руля, обобщены результаты натурных испытаний и опытных рейсов, отмечены особенности конструкций НОСОВЫХ рулевых устройств, разработаны требования к этим устройствам и даны практические рекомендации по их проектированию. Приведен схематизированный расчет по оценке экономической эффективности установки носовых рулей на большегрузных толкаемых составах.
В заключении излагаются основные результаты и выводы, полученные в работе.
Основными положениями, выносимыми на защиту, автор считает следующие:
- результаты теоретических и экспериментальных исследований обтекания носового руля в присутствии корпуса судна;
- методика определения проектных характеристик носовых опускающихся рулей;
приближенная математическая модель движения толкаемого состава с носовым опускающимся рулем на повороте реки.
Диссертационная работа выполнена в проблемной лаборатории гидромеханики судна и судовождения Новосибирского института инженеров водного транспорта (НИИВТ).
Модельные исследования проводились в аэродинамических трубах института теоретической и прикладной механики СО АН СССР и Новосибирского авиационного техникума. Модельные испытания рулей в комплексе с корпусом судна проведены в опнтовом бассейне НЙЙВТ.
Натурные испытания проведены на составе Московского речного пароходства, опытные рейсы большегрузных составов с носовыми рулями выполнены в Иртышском пароходстве. Численные расчеты проводились на ЭВМ БЭСМ-6 Новосибирского научно-исследовательского института энергетики, на ЭВМ пМир-2и НЙЙВТ.
Большую помощь в выполнении настоящей работы оказали сотрудники кафедры теории и устройства корабля и проблемной лаборатории гидромеханики судна и судовождения НЖВТ: В.С;Амелин, В.А.Алейников, А.Р.Алоп, А.В.Казанов, К.Н.Гуляев и другие, принимавшие участие в разработке и изготовлении моделей и аппаратуры, проведении испытаний, в расчетах на ЭВМ и обработке результатов экспериментов.
Автор также благодарит работников кафедры проектирования судов ГЙЙВТ за проявленный интерес к работе и ценные замечания, учтенные при её окончательном редактировании.
