Estimation of metrological characteristics of the device’s elements of control of mechanical stresses ship’s hull

Authors

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.20091

Keywords:

ship hull, elastic stresses, retentive magnetism, flux gate, magnetometric channel

Abstract

The development of a control device of ship hull mechanical stresses during cargo and ballast operations based on a magnetometric method is proposed in the paper. The proposed method provides controlling mechanical stresses in real time, unambiguously connects elastic stresses with a controlled variable, i.e. a retentive magnetism. Herewith, the device, carrying out this method, is constructed on the basis of flux gates, making it simple and reliable in operation.

The estimation of metrological characteristics of the device elements controlling mechanical stresses of a ship hull was made. For this purpose, an experimental study of constituent elements of the device was conducted. For compensating the Earth magnetic field, it was suggested using an additional magnetometric channel. The obtained research results allow developing and manufacturing a commercial prototype of a fluxgate continuous monitoring device of ship hull mechanical stresses.

 

Author Biographies

Вадим Владимирович Мирошников, Volodymyr Dahl East-Ukrainian National University Molodizhny bl., 20-а, Lugansk, Ukraine, 91034

Professor

Department of instrumentation

Александр Иванович Шевченко, Volodymyr Dahl East-Ukrainian National University Molodizhny bl., 20-а, Lugansk, Ukraine, 91034

Professor

Department of instrumentation

Ольга Петровна Завальнюк, Kherson state maritime academy 20, Ushakov ave., Kherson, Ukraine, 73000

Senior lecturer

Department of operation of marine electrical equipment and automation

References

  1. Официальный сайт Регистра судоходства Украины. Регістрова книга суден. – Режим доступа к сайту: http://www.shipregister.ua
  2. Регістрова книга суден [Электронный ресурс] / Регистр судоходства Украины.— Режим доступа : www/ URL: http://shipregister.ua/ — 13.01.2014 г. — Загл. с экрана.
  3. Томашевский, В. Т. Машиностроение. Энциклопедия / Ред. совет: К.В. Фролов (пред.) и др. – М.: Машиностроение; СПб.: Политехника. Расчет и конструирование машин. Раздел IV. Корабли и суда. Т. IV-20. Общая методология и теория кораблестроения. Кн. 1 [Текст] / В. Т. Томашевский, В. М. Пашин, И. Г. Захаров и др; Под ред. В. Т. Томашевского, В. М. Пашина. – СПб.: Политехника, 2003. – 744 с.
  4. Rawson, K. J. Basic Ship Theory. [Теxt] / K. J. Rawson, E. C. Tupper // Oxford: Elsevier Butterworth-Heinemann. – 2001. – Vol. 1. – 379 р.
  5. House, D. Cargo Work For Maritime Operations [Теxt] / D. House. – Oxford: Elsevier Butterworth-Heinemann, 2005. – 323 с.
  6. Завальнюк, О. П. Мониторинг прочности судна как один из путей обеспечения безопасности мореплавания [Текст] / О. П. Завальнюк, В. Б. Нестеренко // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2011. — № 4. — С. 53—56.
  7. Повреждения и пути совершенствования судовых конструкций [Текст] / Н. В. Барабанов, Н. А. Иванов, В. В. Новиков, Г. П. Шемендюк. – 2-е изд., перераб. и доп. — Л.: Судостроение, 1989. — 256 с.
  8. Casualty Reports 2008, 2009, 2010, 2011, 2012 [Электронный ресурс] / Международная ассоциация владельцев сухогрузных судов (INTERCARGO).— Режим доступа : www/ URL: http://intercargo.org/ — 13.01.2014 г. — Загл. с экрана.
  9. Ship Structure Committee Case Study [Теxt] / Межведомственный комитет исследования и развития безопасности судовых конструкций (Ship Structure Committee).— Режим доступа : www/ URL: http://shipistructure.org/ — 13.01.2014 г. — Загл. с экрана.
  10. Casualty Reports [Теxt] / Японское классификационное общество Nippon Kaiji Kyokai (Class NK).— Режим доступа : www/URL: http://classnk.or.jp/ — 13.01.2014 г. — Загл. с экрана.
  11. Hull Stress Monitoring System «HULLMOS» [Теxt] / Компания конструкционного анализа, измерений и мониторинга для морских применений ROUVARI OY (Финляндия).— Режим доступа : www/ URL: http://rouvari.fi/ — 13.01.2014 г. — Загл. с экрана.
  12. The fiber optic hull stress monitoring system «SENSFIB» [Теxt] / Компания по разработке волоконно-оптических автоматизированных систем контроля мореходности Light Structures AS (Норвегия).— Режим доступа : www/ URL: http://lightstructures.no/ — 13.01.2014 г. — Загл. с экрана.
  13. Detection of Safety Critical Cracks and corrosion in ships using novel sensors and systems based on Ultrasonic Phased Array Technology [Теxt] / «Ship-Inspector».— Режим доступа : www/ URL: http://shipinspector.eu/ — 13.01.2014 г. — Загл. с экрана.
  14. Завальнюк, О. П. Применение коэрцитиметрии для анализа технического состояния корпусов судов различных сроков эксплуатации [Текст] / О. П. Завальнюк, В. Б. Нестеренко // Контроль. Диагностика. — 2013. — № 4. — С. 22—27.
  15. Мирошников, В. В. Исследование возможности контроля упругих напряжений по величине остаточной намагниченности металла [Текст] / В. В. Мирошников, О. П. Завальнюк // Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Збірник наукових праць. Серія: Електроенергетика та перетворювальна техніка. — 2013. — № 34 (1007). — С. 12—17.
  16. Афанасьев, Ю. В. Феррозондовые приборы [Текст] / Ю. В. Афанасьев. — Л. : Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1986. — 188 с.
  17. Яковенко, В. В. Синхронный детектор для обработки выходных сигналов феррозондов с однополярным импульсным возбуждением [Текст] / В. В. Яковенко, А. В. Лойко, Л. В. Донская, В. Я. Гальченко // Приборы и техника эксперимента. — 1989. — №6. — С. 104—106.
  18. Шевченко, А. И. Феррозондовая дефектоскопия осей колесных пар [Текст] / А. И. Шевченко, Д. Г. Ткачик, Тхфер Басам // Праці Луганського відділення Міжнародної академії інформатизації. — 2003. — №2(7). — С. 60—62.
  19. The official website of the Shipping Register of Ukraine. The register of ships. Avialable at: http://www.shipregister.ua
  20. Regіstrova kniga suden. Registr sudohodstva Ukrainy. Available at:http://shipregister.ua/
  21. Frolov, K.V., Tomashevskiy, V. T., Pashin, V. M., Zakharov, I. G. (2003). Engineering. Encyclopedia. Calculation and design of machines. Section IV. Ships and vessels. T. IV-20. The general methodology and the theory of shipbuilding. Book. 1. St. Petersburg: Politekhnika, 744.
  22. Rawson, K. J., Tupper, E. C. (2001). Basic Ship Theory. Vol. 1. Oxford: Elsevier Butterworth-Heinemann, 379.
  23. House, D. (2005). Cargo Work For Maritime Operations. Oxford: Elsevier Butterworth-Heinemann, 323.
  24. Zavalniuk, O. P., Nesterenko, V. B. (2011). Monitoring the strength of the ship as a way to ensure the safety of navigation. Technical diagnostics and nondestructive testing, Kyiv, 4, 53-56.
  25. Barabanov, N. V., Ivanov, N. A., Novikov, V. V., Shemendyuk, G. P. (1989). Damage and ways to improve ship designs. Leningrad, USSR: Sudostroyeniye, 256.
  26. The official website of the International Association of Dry Cargo Shipowners (INTERCARGO). Casualty Reports (2008, 2009, 2010, 2011, 2012). Avialable at: http://www.intercargo.org/
  27. The official website of An Interagency Research and Development Committee for Safer Ship Structures (Ship Structure Committee). Ship Structure Committee Case Study. Avialable at: http:// www.shipistructure.org/
  28. The official website of Nippon Kaiji Kyokai (Class NK). Available: http://www.classnk.or.jp
  29. The official website of company ROUVARI OY (Finland). Hull Stress Monitoring System ≪HULLMOS≫. Avialable at: http://www.rouvari.fi/
  30. The official website of company Light Structures AS (Norwegian). The fiber optic hull stress monitoring system ≪SENSFIB≫. Avialable at: www.lightstructures.no/
  31. The official website of project ≪Ship-Inspector≫. Detection of Safety Critical Cracks and corrosion in ships using novel sensors and systems based on Ultrasonic Phased Array Technology. Avialable at: http://www.shipinspector.eu/
  32. Zavalniuk, O. P., Nesterenko, V. B. (2013). The use of coercimetry for analysis of technical condition of ship’s hull of different periods of maintenance. Control. Diagnostics, Moscow, 4, 22-27.
  33. Miroshnikov, V. V., Zavalniuk, O. P. (2013). Research of possibility of control of elastic stresses in magnitude residual magnetization of metal. Herald of the National Technical University ≪KPI≫. Collected papers. Series: Power and converting machinery, Kharkov, 34(1007), 12-17.
  34. Afanas’ev, Yu. V. (1986). FERROPROBE devices. Leningrad, USSR: Energoatomizdat, 188.
  35. Yakovenko, V. V., Loyko, A. V., Donskaya, L. V., Gal’chenko, V. Yа. (1989). Synchronous detector for processing the output signal of ferroprobes with single-impulse excitation. Instruments and Experimental Techniques, Moscow, 6, 104-106.
  36. Shevchenko, A. I., Tkachik, D. G., Tkhfer Basam (2003). Ferroprobe defectoscopy of wheelset axles. Proceedings of Lugansk branch of the International Academy of Informatization, 2(7), 60-62.

Published

2014-02-07

How to Cite

Мирошников, В. В., Шевченко, А. И., & Завальнюк, О. П. (2014). Estimation of metrological characteristics of the device’s elements of control of mechanical stresses ship’s hull. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(5(67), 17–21. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.20091

Issue

Section

Applied physics