Введение к работе
, і
ЦИЙ І
-—« Основная научная Совершенствование отечественного
направленность. промышленного рыболовства, увеличение
производительности труда рыбаков неразрывно связаны с дальнейшим развитием методов проектирования орудий лова, повышением научного уровня и качества проектных разработок.
Среди применяемых в современном отечественном промышленном рыболовстве орудий лова тралы являются основными орудиями, т.к. траловый лов дает около 70% всей рыбы, добываемой советским промысловым флотом. Несмотря на ухудшение сырьевой базы и изменение правового режима в Мировом океане, определяющая роль тралового лова сохранится и в будущем. Поэтому дальнейшее развитие добывающей отрасли рыбной промышленности неразрывно связано с совершенствованием и развитием тралового лова рыбы.
Проектирование траловых орудий представляет собой комплексную проблему, включавшую в себя решение большого числа разнообразных по характеру задач. Главные задачи проектирования связаны с обоснованием основных характеристик разрабатываемого орудия: его формы, габаритных размеров, размеров раскрытия устья, скорости траления, возможной силы сопротивления при движении в воде. Необходимость первоочередного обоснования именно этих характеристик объясняется тем, что, как следует из результатов многочисленных теоретических и экспериментальных исследований, они оказывают решающее влияние на эффективность работы траловых орудий. Специфические особенности орудий лова как инженерных сооружений требуют выполнения указанных обоснований в двух аспектах. Во-первых, они должны осуществляться, исходя из требований, предъявляемых к орудию объектом промысла.Во-вторых, в
процессе проектирования необходимо решать технические задачи, связанные с учетом требований, предъявляемых к орудию характеристиками рыбопромысловой системы и входящих в нее элементов. Из-за противоречивости требований, предъявляемых к основным характеристикам создаваемого тралового орудия, возникает необходимость параллельной проработки многих вариантов проекта, их анализа и выбора на этой основе оптимального для данных условий варианта. Несмотря на значительное развитие методов проектирования орудий лова, большая часть задач обоснования проектных характеристик тралов не решена, а оптимизационные задачи не ставились еще совершенно.
В связи со сказанным настоящая диссертационная работа посвящена исследованиям, направленным на создание теории и методов обоснования и оптимизации указанных выше основных характеристик траловых орудий.
Актуальность Актуальность выполненных исследований исследования. определяется необходимостью дальнейшего
развития методов проектирования траловых орудий с целью повьшения научно-технического уровня и качества проектных работ.
Исследуемая проблема имеет важное народохозяйственное значение, т.к. ее решение и внедрение результатов в прктику проектирования способствуют увеличению эффективности отечественного океанического рыболовства и темпов его развития.
Цель и задачи Цель диссертации состоит в создании
исследования. теории обоснования и оптимизации проектных
характеристик тралов в рамках общей проблемы проектирования этих
орудий лова, в разработке на ее основе инженерных методов и
алгоритмов, позволяющих осуществлять системное автоматизированное проектирование тралов.
В число основных задач исследования входит:
обоснование и анализ структуры и содержания процесса проектирования траловых орудий лова;
анализ современного состояния методов проектирования тралов и определение основных направлений их развития;
- анализ существующих математических моделей процесса работы
траловых орудий лова рыбы, их совершенствование и развитие;
- разработка теории обоснования и оптимизации проектных
характеристик тралов с учетом требований, предъявляемых к ним как
особенностями поведения и распределения объектов лова, так и
характеристиками элементов рыбопромысловой системы;
- разработка методов и алгоритмов решения проектных задач,
связанных с обоснованием основных технических характеристик
тралового орудия на основе учета особенностей поведения и
распределения объекта лова;
разработка методов и алгоритмов решения задач проектирования глубоководных траловых орудий;
- постановка задач анализа вариантов проекта трала;
- обоснование методов и алгоритмов поиска оптимального
варианта проекта тралового орудия.
Общая методика диссертационная работа обобщает
исследования. многолетние теоретические и
экспериментальные исследования автора в области проектирования траловых орудий лова.
В первую очередь были обоснованы структура и содержание процесса проектирования тралов, определено содержание
составляющих его задач, установлены основные направления развития иетодов проектирования траловых орудий, связанных с решением задач обоснования и оптимизации проектных характеристик.
Затем выполнен анализ всех известных математических моделей
процесса лова рыбы тралом, выявлены их достоинства и недостатки,
разработана схематизация этого процесса. На этой основе создана
усовершенствованная детерминированная модель, которая
использована в дальнейших исследованиях по выработке теоретического подхода к решению задач обоснования и оптимизации проектных характеристик трала.
Далее путем проведения теоретических и экспериментальных исследований последовательно поставлены и решены задачи обоснования характеристик и оптимизационные задачи анализа вариантов проекта тралового орудия. Для постановки последней группы задач использован теоретико-множественный подход.
В заключении проведены статистические исследования траловых уловов, позволившие установить адекватность принятой для решения указанных задач математической модели. На основе численных экспериментов выполнена оценка эффективности разработанных методов оптимизации и устойчивость оптимального проектного решения.
Научная Научная новизна работы состоит в постро-
новизна. ении теории обоснования и оптимизации
проектных характеристик тралов, позволяющей учесть как особенности поведения и распределения объекта лова, так и технические характеристики элементов рыбопромысловой системы тралового лова.
В число основных научных разработок, обладающих новизной.
входят математические модели, постановки задач, целевые функции и ограничения, алгоритмы, составляющие существо решения задач обоснования характеристик проектируемого орудия на основе учета данных о поведении облавливаемых скоплений, задач проектирования глубоководного трала, задач оптимизации проектных решений.
Практическая Практическая ценность диссертации
ценность. состоит в разработке инженерных методов и
алгоритмов выполнения проектных процедур обоснования и оптимизации характеристик тралов. Разработанные методы позволяют проектировщикам предъявлять и реализовывать обоснованные требования к геометрическим, кинематическим и динамическим характеристикам создаваемых ими траловых орудий, а также - к тягово-скоростным параметрам траловых лебедок и промыслового судна. Указанные методы и алгоритмы ориентированы на автоматизацию проектных работ, на выполнение параллельной проработки большого числа вариантов проекта и выбор оптимального варианта в широком диапазоне изменения основных характеристик орудия.
Реализация Результаты исследований нашли применение
работы. в практике проектно-конструкторских и
научно-исследовательских работ проектных, исследовательских организаций и ВУЗов Министерства рыбного хозяйства СССР.
Материалы диссертации послужили научно-методической базой для создания в головной проектной организации по промышленному рыболовству в системе Министерства рыбного хозяйства СССР - НПО по технике промышленного рыболовства - первой очереди САПР техники промышленного рыболовства, которая была принята в
промышленную эксплуатацию 29 декабря 1990 г. Кроме того, материалы диссертации пошли в "Методические указания по расчету основных элементов трала" для проектных организаций отрасли, разработанные при участии автора, которые разосланы в проектные, конструкторские и научно-исследовательские организации Министерства рыбного хозяйства СССР. Упомянутые организации дали положительные отзывы на это методическое пособие, оно утверждено и введено в действие Министерством рыбного хозяйства СССР.
Материалы диссертации широко используются при подготовке и повышении квалификации специалистов по промышленному рыболовству в ВУЗах Министерства рыбного хозяйства СССР. Они вошли в учебную программу курса "Теория и проектирование орудий промышленного рыболовства", в учебник А.Л.Фридмана по упомянутому курсу (М.:"Пищевая промышленность, 1969 г. и 1981 г.), в учебное пособие по этой дисциплине "Сборник задач и упражнений по теории и проектированию орудий промышленного рыболовства (М.:Агропромиздат, 1987 г.), в методические указания по курсовому проектированию - "Проектирование орудий лова" (Калининград, 1989 г.), в методические указания по изучению раздела "Оптимизация проектных характеристик орудий промышленного рыболовства" указанного выше курса (Калининград, 1990 г.). Материалы диссертации использованы для создания в КТИРПХ учебной САПР техники промышленного рыболовства. Они составили основу учебной программы новой дисциплины "Теория и методы обоснования и выбора оптимальных проектных решений при создании орудий промышленного рыболовства" для слушателей курсов повышения квалификации инженеров-проектировщиков и конструкторов всех категорий по созданию орудий промышленного рыболовства.
Апробация Материалы диссертации докладывались,
работы. обсуждались и получили одобрение на 5-ой и
7-ой Международных научно-технических конференциях по развитию флота -рыбной промышленности и промышленного рыболовства социалистических стран (Ленинград, 1978,1989 г.г.), на Всесоюзном научно-техническом семинаре "Современное состояние и пути развития отечественного рыболовства в Мировом океане" (Москва, 1972 г.), на консультативных совещаниях специалистов СССР и ГДР по теме "Совершенствование методов проектирования орудий лова и режимов их эксплуатации" (Калининград, 1972-1978 г.г., Росток. ГДР, 1973-1977 г.г.), на объединенной отчетной сессии ВНИРО по морским рыбохозяйственным исследованиям (Москва, 1975 г.), на бассейновых конференциях по определению основных направлений развития орудий и методов промышленного рыболовства (Калининград, 1976 г., 1977 г.), на международном симпозиуме по судовой технике (ГДР, Университет г.Ростока, 1987 г.), на научно-технических конференциях КТИРПХ и межвузовских Минрыбхоза СССР (Калининград, 1966-1990 г.г.).
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 2-х
монографиях ("Проектирование и испытание тралов", в соавторстве с Л.Л.Фридманом и В.Н.Лукашовым; "Расчет элементов глубоководной траловой системы"), в учебном пособии для курсантов и студентов, обучающихся по специальности "Промышленное рыболовство" ("Сборник задач и упражнений по теории и проектированию орудий промышленного рыболовства", в соавторстве с А.Л.Фридманом) и в 32-х других печатных работах.
Объем Диссертация состоит из введения, семи
работы. глав и заключения. Она изложена на .ҐҐ
страницах, содержит 38 рисунков и таблиц, библиография - 260 наименований, из них 225 - на русском языке. В приложения включены исходные данные для оценки эффективности решения задач анализа вариантов проекта глубоководного тралового орудия лова рыбы; статистические данные уловов разноглубинными тралами; акты, подтверждающие использование материалов диссертации в проектной практике и для подготовки специалистов.
Похожие диссертации на Обоснование и оптимизация проектных характеристик рыболовных тралов
