Расчеты в судостроении в экселе: Самостоятельные расчеты в любительском судостроении

Содержание

Самостоятельные расчеты в любительском судостроении

xaikan2012

Старожил форума

23.10.2022

В процессе как своей трудовой деятельности, так и на ниве любительского судостроения для выполнения расчетов применял Excel и аналогичные программы. Значительно облегчали жизнь. Кое-что накопилось. Решил привести их к удобоваримову виду и выкладывать сюда. Надеюсь кому-то будут полезны. Для начала расчет элементов теоретического чертежа. От кривых рук таблица защищена паролем. Для желающих покопаться внутри пароль 1383.

Продолжая перевод всяких судостроительных расчетов в екселевскую оболочку предлагаю вниманию Коллег таблицу для расчетов гребных винтов и также несколько откорректированную таблицу расчета полного сопротивления.
Настоящая расчетная таблица предназначена исключительно судостроителям любителям для подбора элементов гребного винта и механической установки, и является только известной методикой расчета гребных винтов с использованием диаграмм Папмеля, вставленной в оболочку приложения Excel или его аналогов. Расчет предназначен для самого распростроненного в любительской практике случая, когда имеется двигатель с редуктором с известными мощностью и передаточным отношением редуктора, и понятен возможный диаметр винта. И необходимо определить шаг винта. Вопрос определения количества лопастей и дискового отношения оставлен за пределами данного расчета, так как в любительской практике чаще встречается случай, когда имеется в наличии один или несколько гребных винтов, из которых следует выбрать наиболее подходящий.

Доброго времени суток, уважаемые коллеги. Сегодня публикую небольшой внеплановый пост, который не касается напрямую непосредственно АИшных проектов, но может пригодиться кому-то из флотофилов, ибо посвящен он упрощенному способу просчета ТТХ кораблей с помощью специальной таблицы Excel.

Определение ТТХ корабля для флотофилов-АИшников является важным процессом. Для этого придуманы различные формулы и методики определения как самых простых переменных (толщина брони), так и более сложных (скорость, дальность хода, мощность машин). Временами простой расчет с помощью калькулятора вызывает немало проблем из-за сложности формул, да и при работе можно легко ошибиться, ввести не те данные и получить ошибочный ответ. В результате процесс составления правдоподобных ТТХ корабля становится не только не самым простым, но и длительным процессом. Конечно, в эпоху компьютерных технологий и автоматизации уже составлены программные способы решения проблем вроде широко известного в узких кругах Шарпа, но эта программа не самая простая в освоении, и что более важно – может давать большие ошибки, когда корабль с характеристиками на все 45 тысяч тонн стандартного водоизмещения получится «ужать» в 28 килотонн, что в нашей с вами реальности, с нашими законами физики и уровнем технологий будет попросту невозможным. Между тем, самые важные формулы сводятся к достаточно короткому списку, и они не требуют написания сложных программ – для пересчета достаточно составить удобную форму в том же Excel, что я и сделал, а теперь делюсь с вами этим небольшим и удобным файлом. Лично мне он сильно упростил жизнь при расчете ТТХ кораблей.

К сожалению, я слишком забывчив и ленив, чтобы собрать на каком-то языке программирования полноценный экзешник, совсем простой в работе, потому пришлось обойтись лишь таблицой Excel. Впрочем, она тоже достаточно проста в использовании, для чего достаточно иметь базовые навыки ввода данных в ячейки и их очистки. Ячейки серого цвета используются для наименования данных ввода-вывода, синие – заголовок таблицы, белые – ячейки для ввода данных. В зеленых после ввода всей необходимой информации автоматически определяется нужное вам число. Для нового расчета ячейки ввода данных требуется очистить вручную. Точность расчетов задана до 7 знаков после запятой в тех случаях, когда данные ввода-вывода используются дробные. При желании из зеленых ячеек можно извлечь формулы расчета данных, и использовать их вручную, с калькулятором. Очень важная оговорка – чтобы получать правильные данные на выходе, необходимо четко осознавать, какие данные вводятся при расчетах. Если взять удельный расход топлива «Бисмарка», и попытаться с помощью его цифры рассчитать дальность хода АИ-«Ретвизана», результат получится заведомо ошибочным. Потому для получения наиболее адекватных результатов требуется не только уметь работать с Excel, но и развитое логическое мышление, дабы точно подбирать прототипы и необходимые исходники для осуществления расчетов. К примеру, для определения характеристик броненосца 1890-х годов с котлами Бельвиля и паровой машиной тройного расширения лучше всего взять известный прототип с известными характеристиками того же времени, и с той же энергетической установкой.

Несмотря на обилие различных формул и расчетов, которые необходимы при составлении ТТХ АИ-кораблей, мною были выбраны восемь самых сложных и актуальных формул, чье вычисление требует автоматизации. Большинство из них касаются параметров энергетической установки. Важно! Формулы и расчеты носят относительный характер, и не дают абсолютно точных результатов. Все они пригодны лишь для определения более или менее правдоподобных результатов для отдельно взятых кораблей для тех, кто не обладает достаточным оборудованием и навыками для точных вычислений по всем правилам судостроения. Детальнее о том, что считает таблица, расписано ниже.

Адмиралтейский коэффициент. Эмпирический параметр, упрощающий расчет скорости хода корабля. Вычисляется по реальным аналогам с необходимыми характеристиками корпуса (теоретического чертежа), близкими к АИ-кораблю. Сам по себе не особо ценен, но используется в следующих формулах. Важно! Так как адмиралтейский коэффициент является эмпирическим параметром, он может меняться под влиянием множества факторов, и вообще является весьма относительным и неточным понятием. Для наиболее точного его определения и дальнейшего использования для АИ-корабля следует удачно выбрать прототип, у которого должны быть примерно те же характеристики (длина, ширина, осадка, теоретический чертеж, К полноты, и т.д.). Использование Адмиралтейского К от эсминца ВМВ для броненосца 1890-х годов приведет к получению неправдоподобных результатов.
Мощность машин для скорости. Формула необходима для вычисления потребной мощности машин для развития определенных скоростей – к примеру, экономической скорости хода. Также можно рассчитывать необходимую мощность ЭУ для достижения желанных скоростей.
Мореходность. Определение мореходности корпуса корабля по известной длине по ВЛ и высоте надводного борта (форштевня). Сама формула имеет британские корни. В результате получается коэффициент, от значения которого зависит, насколько хороша мореходность у корабля. Важно! Оценка мореходности по коэффициенту взята по меркам ВМВ, когда стандарты и требования к кораблям были значительно выше, в результате чего большинство кораблей конца XIX или начала XX века будут иметь плохую мореходность. Для точности оценки мореходности более ранних кораблей лучше всего брать сравнение с реальными аналогами. Не менее важно! Полученная оценка мореходности является некоей общей, и может не соответствовать оценкам заливаемости носа корабля, забрызгиваемости мостика, продольной и поперечной качки, и т.д. Можно легко получить К мореходности меньше 0,8, но при этом все равно в определенных условиях будут проявляться определенные проблемы, связанные с мореходностью по конкретным ее параметрам.
Дальность плавания. Для ее оценки очень пригодятся формулы 5 и 8. Здесь важно не напутать со значением удельного расхода топлива, ибо, как правило, оно указывается в кг*л.с./ч, но в таблице вместо килограммов используются тонны. Важно! Следует понимать, что это простейшая оценка дальности плавания, которая может не до конца соответствовать действительности, ибо один из параметров – удельный расход топлива – в зависимости от типа котла, используемого топлива и скорости хода может заметно меняться. Кроме того, от большого количества факторов может меняться мощность, потребная для развития крейсерской скорости, потому в формуле учтен резерв мощности в 20%. Таким образом, на деле дальность плавания может оказаться даже больше, а указанные цифры будут минимально возможными.
Удельный расход топлива. Сам по себе это обычный статистический параметр, но может пригодиться при расчете дальности плавания корабля (формула 7). Для расчета УРТ для АИ-корабля берется реальный прототип со схожей ЭУ. Все показатели массы указаны в тоннах. Важно! Для разных скоростей, типов котлов и топлива показатели могут сильно отличаться даже в рамках одного корабля. К примеру, огнетрубные котлы на угольном отоплении имеют малое потребление топлива на малых мощностях и скоростях, в результате чего являются достаточно экономичными, но с ростом потребной мощности расход топлива значительно возрастает, и потому на высоких скоростях водотрубные котлы могут быть экономичнее, хотя на крейсерской скорости они обычно уступают огнетрубным.

Если есть какие-то вопросы или дополнения – пишите в комментарии, обсудим, и возможно в таблице появятся еще формулы для расчета. За консультации касательно усовершенствования формул отдельная благодарность коллеге Штурману.

У нас есть центральный план проекта, который мы отправляем всем участникам через общую папку
У нас есть специальные планировщики отделов, которые разбивают план проекта на план отдела.
У нас есть обзоры для конкретных отделов, которые мы отправляем соответствующим сторонам через общий файловый ресурс.
У нас есть интегрированный проект и детальный план, в котором указаны приоритеты и фактические данные по нескольким проектам для всех участников

Непосредственные руководители уже находятся в курсе бюджетов деятельности на этапе приобретения.
Непосредственным супервайзерам предоставляются реалистичные бюджеты до начала нового проекта.
Руководителям первой линии предоставляется бюджет во время проекта
Непосредственные руководители не получают активного представления реалистичного бюджета и не несут ответственности за результаты работы

Наши супервайзеры тратили несколько часов в день на тушение пожаров, не хватает времени для планирования
Наши супервайзеры используют Excel для учета собственных потребностей в планировании, когда есть достаточно времени
Наши супервайзеры тратили более часа в день на учет времени, посещаемости и планирования в Excel.
Наши супервайзеры в основном работают в цехах, поскольку они обладают всей необходимой информацией о сроках, ресурсах и материалах, их административные задачи ограничены десятью минутами в день

Важным элементом предсказуемости ежедневных операций является обмен информацией между сделками. Например, при рукопожатиях, которые должны происходить внутри блока, комнаты или на системном уровне. Какой из этих комментариев наиболее применим к вашей верфи?

Эти рукопожатия не запланированы и не организованы, так как часто случаются сюрпризы в комнатах или системах, недоступных для новой сделки, чтобы начать работать над ней.
Эти рукопожатия не запланированы, но когда в проекте участвуют нужные люди, мы заранее уведомляем друг друга.
Рукопожатия запланированы, но реальность более динамична, чем может зафиксировать планирование, поэтому мы часто видим сюрпризы.
Рукопожатия планируются, и их ход тщательно отслеживается. Поэтому все руководители могут сигнализировать о влиянии предшественников и преемников. Предоставление им возможности снижать риски до их возникновения

Инжиниринг выполняет план проекта и определяет собственные приоритеты
Инжиниринг использует ключевые показатели эффективности отдела, но они не связаны со сроками производства.
Приоритеты проектирования исходят из стратегии строительства и соответствуют срокам производства.
Проектирование рассматривается как операционная единица в отношении сроков, детального планирования и загрузки ресурсов, и между проектированием и производством существует тесная обратная связь по приоритетам

Инженерные данные отключены от наших рабочих процессов, мы просматриваем только 2D-файлы.
Последовательность построения блока определена в инженерной модели, и мы используем ее для подготовки к работе.
Наряду с определением последовательности из инженерной модели мы также используем метаданные для определения бюджета и продолжительности действий.
Существует единая операционная платформа, которая собирает интеллектуальную информацию из инженерной модели и предоставляет руководителям, работающим с клиентами, мгновенную информацию о статусе, документах, проблемах и материальном статусе

Наша верфь закупает стальные строительные комплекты, поэтому наша верфь начинает процесс строительства со сборки секций.
Мы передаем все строительство корпуса на аутсорсинг, поэтому наша верфь начинает процесс строительства с оснащения
Мы автоматизировали установку для резки стали и используем сварочных роботов для автоматизации производства панелей.
В дополнение к автоматизации производства панелей мы применяем комплексное строительство и макеты, чтобы сократить продолжительность наших проектов

Ваша верфь в значительной степени полагается на свой персонал, а не на процессы, в организации и поддержании повседневной работы. Ненужно и нежелательно, чтобы верфь так зависела от отдельных лиц. В зависимости от размера вашего двора и объема работы многие операции выполняются в двух разных системах. Нередко можно найти 50 разных планов, разбросанных по двору для одного и того же проекта. Это связано с тем, что каждый супервайзер составляет и обновляет свое собственное планирование через Excel.

Не имеет связи с центральным планом проекта, финансовой отчетностью или первоначальными бюджетами по каждой сделке. И без понимания многопроектных приоритетов. Результатом такого разрозненного подхода является то, что бригадиры не контролируют собственный уровень производительности, и, как следствие, руководители производства не контролируют работу своих отделов. Это приводит к более устойчивому тушению пожаров и увеличению рисков на уровне проекта. Риски, которые распознаются с опозданием, когда дешевые альтернативы их смягчению уже не осуществимы.

Хорошей новостью является то, что добиться значительного успеха, автоматизировав множество ручных операций, относительно просто. Краткосрочная выгода заключается в том, что контролеры проводят больше времени во дворе. Но что еще более важно, благодаря использованию автоматизации в игру вступает рычаг, снижающий больше проектных рисков на более раннем этапе.

Инвестируйте в то, чтобы сделать больше шагов процесса более явными, начав автоматизировать набор основных шагов процесса, происходящих на складе каждый день. Лучшей практикой здесь является структура контроля двора, которая фиксирует все время и посещаемость, часы работы и прогресс, достигнутый каждой командой за неделю, и, таким образом, обновляет не только планирование на уровне проекта, но также напрямую предоставляет обратную связь для бригадира и руководителей. Следующим шагом является включение структуры управления проектом для сбора более подробных действий, разработки цепочки действий и оптимизации выполнения стратегии здания.

Ваша верфь уже достаточно развита, чтобы обеспечить предсказуемость повседневных операций. Чтобы выйти за пределы текущего уровня производительности, можно было бы рассмотреть различные передовые практики судостроения. Они поддерживают как базовые процессы, такие как время и посещаемость, но потенциально также автоматизируют проект и детальное планирование. В то время как такие темы, как все отделы, работающие по одному и тому же интегрированному плану, текущие фактические данные о прогрессе и включение субподрядчиков в этот же план, становятся доступными.

В зависимости от особенностей вашего двора мы с удовольствием поделимся некоторыми из наших лучших практик. Вероятно, могут быть полезны темы, связанные со структурой управления проектом, которые включают автоматизированное подробное планирование на основе инженерной 3D-модели, или такие темы, как интегрированное планирование с использованием как входных данных субподрядчиков, так и просмотров загрузки ресурсов для каждой отрасли, местоположения или отдела.

Ваша верфь является лидером благодаря четкому определению различных процессов верфи, их автоматизации и интеграции со стратегией строительства и конкретной инфраструктурой вашей верфи. Существует достаточный настрой на операционное превосходство, чтобы сигнализировать о новинках и новых технологиях, которые могут еще больше повысить производительность вашего судостроения.

Компания Floorganise постоянно разрабатывает цифровые инновации для судостроения. Недавними примерами являются, например, применение исторических данных для прогнозирования продолжительности и бюджета как для долгосрочных, так и для краткосрочных элементов планирования. Другими словами, мы с удовольствием познакомим вас с тем, чем занимается наш отдел исследований и разработок и какие из этих инструментов могут повысить производительность вашей верфи. Пожалуйста, обращайтесь.

Мне нужно измерить вес и центр тяжести каждой секции вдоль моего корабля. Мне нужно экспортировать эту информацию в электронную таблицу.
В базовом модуле проектирования есть функция «Вес и центр тяжести», которая экспортирует вес и центр тяжести определенной секции в электронную таблицу. Но как я могу изменить эту функцию, чтобы в моей электронной таблице отображался вес и центр тяжести всех моих секций вдоль корабля? Ячейки строки будут содержать следующее:
Раздел 1 Вес (т) Xcg (м) Ycg (м) Zcg (м) и т. д. с Разделом 2 во второй строке, Разделом 3 в третьей строке…

Ведение журнала мне не очень помогает, потому что я новичок в этом, и когда я записываю шаги этой функции, она не записывает создание Excel. (Когда я использую эту функцию без записи, она показывает Excel с информацией в конце, но когда я использую эту функцию во время записи, она даже не показывает Excel в конце.) Все, что он записывает, это:

Система импорта
Импорт NXOpen
Модуль NXJournal
Sub Main (ByVal args() As String)
Затемнить сеанс как NXOpen.Session = NXOpen.Session.GetSession()
Dim workPart As NXOpen.Part = theSession.Parts.Work
Dim displayPart As NXOpen.Part = theSession.Parts.Display
' -------------------------------------------------------------
' Меню: Приложение->Структура корабля->Базовый проект
' -------------------------------------------------------------
Dim markId1 As NXOpen.Session.UndoMarkId = Ничего
markId1 = theSession.SetUndoMark(NXOpen.Session.MarkVisibility.Visible, «Введите базовый проект конструкции корабля»)
theSession.ApplicationSwitchImmediate("UG_APP_SHIP_BASICDESIGN")
displayPart.Features.ShipCollection.RegisterCallbackFunctionsForMirrorCopy()
displayPart.Features.ShipCollection. SetSteelFeatureApproach(NXOpen.Features.ShipCollection.SteelFeatureApproach.SketchSharing)
theSession.CleanUpFacetedFacesAndEdges()
' -------------------------------------------------------------
' Меню: Инструменты->Проектирование корабля->Вес и центр тяжести...
' -------------------------------------------------------------
Dim markId2 As NXOpen.Session.UndoMarkId = Ничего
markId2 = theSession.SetUndoMark(NXOpen.Session.MarkVisibility.Visible, "Старт")
Dim weightAndCGBuilder1 As NXOpen.Features.ShipDesign.WeightAndCGBuilder = Ничего
weightAndCGBuilder1 = workPart.Features.ShipCollection.CreateWeightAndCgBuilder()
theSession.SetUndoMarkName(markId2, "Диалоговое окно веса и центра тяжести")
Dim component1 As NXOpen.Assemblies.Component = CType(displayPart.ComponentAssembly.RootComponent.FindObject("COMPONENT 000876/A 1"), NXOpen.Assemblies.Component)
Dim body1 As NXOpen.Body = CType(component1.FindObject("PROTO#.Bodies|ShipSection(70:2A)"), NXOpen.Body)
WeightAndCGBuilder1.VolumeBody. Value = body1
Dim markId3 As NXOpen.Session.UndoMarkId = Ничего
markId3 = theSession.SetUndoMark(NXOpen.Session.MarkVisibility.Invisible, "Вес и центр тяжести")
Dim nXObject1 As NXOpen.NXObject = Ничего
nXObject1 = weightAndCGBuilder1.Commit()
theSession.DeleteUndoMark(markId3, Ничего)
theSession.SetUndoMarkName(markId2, "Вес и центр тяжести")
WeightAndCGBuilder1.Destroy()
Dim markId4 As NXOpen.Session.UndoMarkId = Ничего
markId4 = theSession.SetUndoMark(NXOpen.Session.MarkVisibility.Visible, "Старт")
Dim weightAndCGBuilder2 As NXOpen.Features.ShipDesign.WeightAndCGBuilder = Ничего
weightAndCGBuilder2 = workPart.Features.ShipCollection.CreateWeightAndCgBuilder()
theSession.SetUndoMarkName(markId4, "Диалоговое окно веса и центра тяжести")
' -------------------------------------------------------------
' Диалог Начало Вес и центр тяжести
' -------------------------------------------------------------
WeightAndCGBuilder2.Destroy()
theSession.UndoToMark(markId4, Ничего)
theSession.

Расчеты в судостроении в экселе: Самостоятельные расчеты в любительском судостроении

Самостоятельные расчеты в любительском судостроении

xaikan2012

Старожил форума

xaikan2012

Старожил форума

xaikan2012

Старожил форума

xaikan2012

Старожил форума

xaikan2012

Старожил форума

xaikan2012

Старожил форума

xaikan2012

Старожил форума

Алексей С.

Коломенский водномоторник

xaikan2012

Старожил форума

xaikan2012

Старожил форума

xaikan2012

Старожил форума

xaikan2012

Старожил форума

Флотофилам в помощь (Excel-калькулятор параметров корабля)

Сканирование сроков погашения

Многие верфи используют схему ежемесячной финансовой отчетности для учета прибыли.

Последовательность подготовки и производства задания может выглядеть следующим образом:

Как при составлении плана проекта убедиться, что план является основой для повседневных операций?

При настройке нового проекта сборки какой средний размер задачи вы планируете?

Люди работают лучше, если лучше знают, чего от них ждут. Что из следующего лучше всего подходит для вашего двора?

Расположение машиностроения сильно различается от двора к двору. Какое резюме лучше всего описывает вашу верфь?

Какое из резюме лучше всего описывает вашу верфь с точки зрения автоматизации?

Уровень роботизации. Какая характеристика лучше всего описывает вашу верфь?

Результаты: 0 – 40 баллов

Результаты: 40 – 70 баллов

70 – 100 баллов

Нестандартный вес и отчет CoG в судостроении

Читайте также:

Хороший роутер для квартиры: Как выбрать лучший Wi-Fi роутер для квартиры — рейтинг ТОП-12 (бюджетные и топовые)

Рейтинг по производителям ноутбуков: Лучшие производители ноутбуков в 2023 году: рейтинг брендов

Не спрашивать пароль при входе windows 10: Как убрать пароль при входе в Windows 10. Отключаем запрос пароля