- •2 Теория корабля
- •2.1 Построение теоретического чертежа
- •2.2 Расчеты гидростатики
- •2.3 Расчет кривых элементов теоретического чертежа
- •2.4 Построение диаграммы статической остойчивости
- •2.5 Расчет сопротивления морских судов методом Холтропа
- •2.6 Критерий погоды
- •3 Набор корпуса судна
- •3.1 Общая часть
- •3.1.1 Характеристики проектируемого судна
- •Определение шпации судна и разбивка судна на шпации
- •3.1.3 Определение длин помещений
- •3.1.4 Определение расположения отсеков судна, привязка их к практической шпации
- •3.1.5 Конструктивная специфика судна
- •3.1.6 Выбор системы набора корпуса
- •3.1.7 Выбор категории и марки судостроительной стали проектируемого судна
- •3.2 Расчетные нагрузки на наружную обшивку корпуса и определение ее элементов. Схема связей наружной обшивки судна
- •3.2.1. Конструкция наружной обшивки
- •3.2.2 Нагрузки от воздействия моря
- •3.2.3 Ледовая нагрузка
- •3.2.4 Размеры листовых элементов наружной обшивки корпуса судна вне района ледовых усилений.
- •3.2.5 Размеры листовых элементов наружной обшивки в районе ледовых усилений
- •3.2.6 Определение размеров скулового пояса грузового отсека
- •3.3 Конструкция двойного дна и определение его конструктивных элементов.
- •3.3.1 Конструкция днищевого перекрытия
- •3.3.1 Нагрузки от воздействия моря.
- •3.3.2 Нагрузки от принимаемого балласта.
- •3.3.3 Нагрузки от перевозимого груза.
- •3.3.4 Размеры связей двойного дна
- •3.4 Расчёт бортового перекрытия
- •3.4.1 Нагрузки от воздействия моря
- •3.4.2 Нагрузки от перевозимого груза
- •3.4.3 Ледовая нагрузка
- •3.4.4 Расчетные нагрузки
- •3.4.5 Размеры конструктивных элементов бортового перекрытия - диафрагмы и платформы
- •- Ребра жесткости, подкрепляющие диафрагмы и платформы
- •3.5 Расчёт палубного перекрытия
- •3.5.1 Конструкция расчётной палубы
- •3.5.2 Нагрузка на верхнюю палубу со стороны моря
- •3.5.3 Нагрузка на палубы от перевозимого груза
- •3.5.4 Размеры конструктивных элементов палубных перекрытий - толщины листовых элементов
- •3.6 Расчет поперечной водонепроницаемой переборки
- •3.6.1 Конструкция водонепроницаемой поперечной переборки (впп):
- •3.6.2 Нагрузки на водонепроницаемые переборки
- •3.6.3 Размеры конструктивных элементов переборок - толщины листовых элементов
- •3.8 Определение перерезывающих сил и изгибающих моментов, действующих на судно на тихой воде и при статической постановке на волну
2 Теория корабля
Судно представляет собой сооружение, эксплуатация которого должна быть безопасной и эффективной. Для этого требуется, что бы оно удовлетворяло качествам и критериям, рассчитываемым в теории корабля.
Определить плавучесть, остойчивость, непотопляемость, можно, вычислив гидростатические и гидродинамические силы и моменты, действующие на смоченную поверхность судна в различных условиях эксплуатации. Значение, направление и точки приложения этих сил зависят от формы корпуса судна, которая может быть описана графически при помощи теоретического чертежа. Теоретический чертеж изображает поверхность корпуса металлического судна без наружной обшивки. Для построения теоретического чертежа используют 3 основные взаимно перпендикулярные координатные плоскости: диаметральную, основную и мидель-шпангоута. Проекции корпуса судна на эти плоскости соответственно носят названия: «Бок», «Полуширота» и «Корпус». Для построения теоретического чертежа, расчетов и получения представления о форме корпуса проводят дополнительные плоскости, параллельные координатам. Кривые образующиеся от пересечения этих плоскостей с теоретической поверхностью корпуса судна, носят название: батоксы, ватерлинии и шпангоуты.
Для построения теоретического чертежа и расчетов по статике в данной работе была использована программа FREEship 3.21.
FREEship - программа моделирования поверхности с открытым исходным кодом, основанная на разбиении поверхностей и предназначена для проектирования судов.
FREEship использует методику, названную моделирование поверхности, для формирования поверхности корпуса судна. Эта методика включает "ваяние" оболочки, как будто это была очень тонкая и гибкая часть ткани, перемещая и сдвигая точки. Это, однако, не ограничено одной только оболочкой. Палубы, надстройки, мачты, кили и рули могут быть смоделированы тоже. В отличие от других программ, FREEship использует разбиения поверхности, которые полностью моделируют судно. Разбиение поверхностей дают проектировщику больше гибкости в проектировании любой желательной формы. Все чертежи состоят из трех объектов: грани, точки и ребра.
2.1 Построение теоретического чертежа
Для построения теоретического чертежа был использован контейнеровоз с размерами: L=178м, B=25,85м, T=9,0м. (см. рисунок 3). Судно имеет бульбообразный нос и транцевую корму.
Рисунок 3 – Размеры прототипа
Он был трансформирован при помощи меню Трансформации – Масштабирование (см. рисунок 4).
Рисунок 4 – Ввод коэффициентов трансформации
После чего был получен теоретический чертеж с размерами прототипа: L=176,48 м, B=29,80 м, T=10,10 м (см. рисунки 5, 6, 7).
Рисунок 5 – Теоретический чертеж
Рисунок 6 – Главные размерения
Рисунок 7 – Общие данные проекта
Данная модель была трансформирована путем изменения координат точек в носовой и кормовой оконечностях. Таким образом были получены желаемые обводы корпуса: корма – транцевая, нос – бульбообразный. Судно без килеватости, без развала бортов.
Получен теоретический чертеж с размерами: L=176,48 м, B=32,2 м, T=11,55 м. Он состоит из 20 шпангоутов, расположенных на расстоянии 8,824м друг от друга, десяти ватерлиний, расположенных по высоте от 0 до 20 м на расстоянии 2 м друг от друга, и четырех батоксов, первый батокс находиться на расстоянии 3,725 м от ДП, второй на расстоянии 7,450 м от ДП, третий на расстоянии 11,175 м от ДП.