Добавил:

Valentino Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Нижегородский Государственный Технический Университет им. Р.Е. Алексеева

Предмет:

Физическое и математическое моделирование

Файл:

ФММ работа

.doc

Скачиваний:

Добавлен:

18.07.2014

Размер:

166.91 Кб

Скачать

☆

Нижегородский государственный технический университет

Кафедра: «Кораблестроение и авиационная техника»

Расчетная работа по курсу

физическое и математическое моделирование

Выполнил:

ст. гр. 05-КС-1

Костин М.Н.

Проверил:

Шайдулин М.Г.

Нижний Новгород

2007 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Задание 3

Содержательное описание 4

Составление математической модели 5

Задание

Разработка математической модели баржи для перевозки строительных материалов из п.А в п.Б. Нужно перевезти Р=100 тыс. т. в год. Продолжительность навигации 6 месяцев. Расстояние от п.А до п.Б l=100 км. Скорость течения реки Vр=5 км/ч. Скорость толкача Vтехн=18 км/ч.

Содержательное описание

Груз перевозится из п.А в п.Б на барже, размеры которой L*B*H*T=32.5*6.5*5*4.9. Грузоподъёмность баржи Ргр=746,3 т. Баржа совершает один рейс за 40 часов. Стоимость баржи составляет 1319000 руб. Эксплуатационные расходы равны 1227000 руб.

Составление математической модели

1) Определим L, B, H

Найдём L и B в зависимости от H.

H=1м, 1.5м, 2м, 2.5м, 3м, 3.5м, 4м, 4.5м, 5м. L/B=5. B=[5;5,5…20].

T=H-ΔH, ΔH=0.1м.

2) Найдём массу корпуса

Dпор=(H*Sст*2*(L+B)+L*B*Sдн)*7,9,

где Sст - толщина стенки, Sст=0,015м;

Sдн - толщина днища, Sдн=0,025м;

3) Найдём полное водоизмещение

Dполн=ρ*L*B*T*δ,

где δ=1

4) Найдём грузоподъёмность

Ргр= Dполн- Dпор

5) Определим время за полный оборот τполн

Скорость толкача Vтехн. гр=18 км/ч

Скорость течения реки Vр=5 км/ч

Скорость баржи с грузом по течению Vгр= Vтехн. гр+ Vр=18+5=23 км/ч

Скорость пустой баржи против течения Vтехн. гр=18 км/ч

Время на путь до порта τгр=l/ Vгр=100/23=4,35 ч

Время на путь до карьера τб гр= l/Vтехн. гр=100/18=5,56 ч

Время погрузки-разгрузки τвыгр= Ргр /q,

где q- скорость погрузки-выгрузки, т/ч. q=50.

τполн= τгр+τб гр+2*τвыгр

6) Время навигации составляет τнав=4392 ч.

7)Количество рейсов при τнав

n=τнав/τполн

8) Масса перевозимого стройматериала за навигацию одним комплектом (баржа+толкач)

Q= Ргр*n,

где n-целое число рейсов.

9) Определим количество комплектов

N=P/Q

10) Найдём стоимость стали для одной баржи

Сст=(Dпор/Кисп)*Сс,

где Кисп- коэффициент использования стали, Кисп=0,93;

Сс- стоимость одной тонны стали, Сс=15000 руб.

11) Найдём стоимость работы

Сt=Dпор*Ср,

где Ср- стоимость переработки 1 кг стали, Ср=15 руб.

12) Определяем полную стоимость

Сб=Сст+Сt

13) Стоимость флота

Сф=N*Сб

Таблица расчёта при H=1м.

B	L	Dпор	Dполн	Ргр	Tвыгр	Tполн	n
5	25	31,7975	90	58,2025	1,16405	12,2314	359,0758
5,5	27,5	37,69288	108,9	71,20713	1,424143	12,75159	344,4278
6	30	44,082	129,6	85,518	1,71036	13,32402	329,6302
6,5	32,5	50,96488	152,1	101,1351	2,022703	13,94871	314,8679
7	35	58,3415	176,4	118,0585	2,36117	14,62564	300,2946
7,5	37,5	66,21188	202,5	136,2881	2,725763	15,35483	286,0339
8	40	74,576	230,4	155,824	3,11648	16,13626	272,182
8,5	42,5	83,43388	260,1	176,6661	3,533323	16,96995	258,8105
9	45	92,7855	291,6	198,8145	3,97629	17,85588	245,9694
9,5	47,5	102,6309	324,9	222,2691	4,445383	18,79407	233,6908
10	50	112,97	360	247,03	4,9406	19,7845	221,992
10,5	52,5	123,8029	396,9	273,0971	5,461943	20,82719	210,8782
11	55	135,1295	435,6	300,4705	6,00941	21,92212	200,3456
11,5	57,5	146,9499	476,1	329,1501	6,583003	23,06931	190,3828
12	60	159,264	518,4	359,136	7,18272	24,26874	180,9735
12,5	62,5	172,0719	562,5	390,4281	7,808563	25,52043	172,0974
13	65	185,3735	608,4	423,0265	8,46053	26,82436	163,7318
13,5	67,5	199,1689	656,1	456,9311	9,138623	28,18055	155,8522
14	70	213,458	705,6	492,142	9,84284	29,58898	148,4336
14,5	72,5	228,2409	756,9	528,6591	10,57318	31,04967	141,4508
15	75	243,5175	810	566,4825	11,32965	32,5626	134,8787
15,5	77,5	259,2879	864,9	605,6121	12,11224	34,12779	128,6928
16	80	275,552	921,6	646,048	12,92096	35,74522	122,8696
16,5	82,5	292,3099	980,1	687,7901	13,7558	37,41491	117,3864
17	85	309,5615	1040,4	730,8385	14,61677	39,13684	112,2216
17,5	87,5	327,3069	1102,5	775,1931	15,50386	40,91103	107,3549
18	90	345,546	1166,4	820,854	16,41708	42,73746	102,767
18,5	92,5	364,2789	1232,1	867,8211	17,35642	44,61615	98,4397
19	95	383,5055	1299,6	916,0945	18,32189	46,54708	94,35608
19,5	97,5	403,2259	1368,9	965,6741	19,31348	48,53027	90,50023
20	100	423,44	1440	1016,56	20,3312	50,5657	86,8573

Q	N'	N	Сст	Ct	Cполн	Сф
20899,11	4,784893	5	512,8629	476,9625	989,8254	4949,127
24525,71	4,077354	4	607,9496	565,3931	1173,343	4693,371
28189,32	3,547443	4	711	661,23	1372,23	5488,92
31844,21	3,140288	3	822,0141	764,4731	1586,487	4759,462
35452,32	2,82069	3	940,9919	875,1225	1816,114	5448,343
38983,02	2,565219	3	1067,933	993,1781	2061,112	6183,335
42412,49	2,357796	3	1202,839	1118,64	2321,479	6964,436
45723,05	2,187081	2	1345,708	1251,508	2597,216	5194,432
48902,28	2,044894	2	1496,54	1391,783	2888,323	5776,646
51942,25	1,925215	2	1655,337	1539,463	3194,8	6389,6
54838,67	1,823531	2	1822,097	1694,55	3516,647	7033,294
57590,24	1,736405	2	1996,821	1857,043	3853,864	7707,727
60197,94	1,661186	2	2179,508	2026,943	4206,451	8412,901
62664,54	1,595799	2	2370,159	2204,248	4574,407	9148,815
64994,12	1,538601	2	2568,774	2388,96	4957,734	9915,468
67191,68	1,488279	2	2775,353	2581,078	5356,431	10712,86
69262,88	1,443775	2	2989,895	2780,603	5770,498	11541
71213,72	1,404224	2	3212,401	2987,533	6199,934	12399,87
73050,43	1,368917	2	3442,871	3201,87	6644,741	13289,48
74779,26	1,337269	2	3681,304	3423,613	7104,918	14209,84
76406,4	1,308791	2	3927,702	3652,763	7580,464	15160,93
77937,92	1,283073	2	4182,063	3889,318	8071,381	16142,76
79379,64	1,259769	2	4444,387	4133,28	8577,667	17155,33
80737,19	1,238587	1	4714,675	4384,648	9099,324	9099,324
82015,89	1,219276	1	4992,927	4643,423	9636,35	9636,35
83220,8	1,201623	1	5279,143	4909,603	10188,75	10188,75
84356,69	1,185442	1	5573,323	5183,19	10756,51	10756,51
85428,05	1,170576	1	5875,466	5464,183	11339,65	11339,65
86439,09	1,156884	1	6185,573	5752,583	11938,16	11938,16
87393,73	1,144247	1	6503,643	6048,388	12552,03	12552,03
88295,65	1,132559	1	6829,677	6351,6	13181,28	13181,28