-
Оценка общей прочности
Корпус судна рассматривается как балка, которая изгибается вдоль под действием сил на тихой воде и на волне. Корпус в расчётах заменяем на эквивалентный брус, имеющий такие же характеристики что и судно. Этот переход позволяет воспользоваться балочными формулами при оценке напряжений в продольных связях корпуса. Эта методика даёт ошибку в безопасную сторону.
В составе эквивалентного бруса (подлежат учёту) только продольные связи идущие вдоль на достаточно больших расстояниях. Не учитываются (флоры, шпангоуты, бимсы, кницы). Для расчётов напряжений необходимо определить: 1) Моменты на тихой воде и на волне, т.е. внешние силы; 2) Располагая эскизом мидель–шпангоута с известными связями рассчитать для корпуса в целом момент инерции и момент сопротивления; 3) Определить напряжение от общего продольного изгиба, при этом осуществляется проверка продольных связей на устойчивость; 4) Момент инерции для полученного корпуса должен быть больше или равен регламентируемому регистром.
γ =1,025 т/м3, В=16,0 м, L= 100,0 м, Т=6,9 м, m=100, Cb=0,613
6937
т.
Изгибающий момент на тихой воде можно определить по формуле:
=6937·100,0·9,8/100=67980
кН·м.
Вершина волны:
кН·м;
кН·м.
Подошва волны:
кН·м;
кН·м.
Изгибающий момент на вершине волны:
кН·м.
Изгибающий момент на подошве волны:
кН·м.
см3.
см4.
Условие прочности и устойчивости заключается в следующем:
Wрасч > Wmin. I расч.>Imin.
Определим напряжения, возникающие в перекрытиях и сравним их с допускаемыми. В практике судостроения до настоящего времени принята методика проверки общей прочности корабля по допускаемым напряжениям, которые принимаются для судов равными:
мПа;
Моменты сопротивления в перекрытиях на основании расчетов таблицы 3.6 составят:
см3;
см3;
см3.
Тогда напряжения, возникающие в этих связях, составят:
Таким образом, сравнив моменты
сопротивления и моменты инерции, видим,
что условия прочности и устойчивости
выполняются.
Таблица 3.6 – расчет эквивалентного бруса
|
№ |
Наименование связи |
Размеры |
Площадь |
Zi |
Zi*Fi |
FiZi^2 |
io |
Zi-l |
бвв |
бnв |
бэ |
|
см |
см2 |
м |
см2·м |
см2·м2 |
см2·м2 |
м |
Мпа |
Мпа |
Мпа |
||
|
1 |
Обшивка дна |
1,2·1310 |
1572,0 |
0 |
0 |
0 |
0,02 |
-3,83 |
-58,05 |
26,50 |
27 |
|
2 |
Горизонтальный киль |
1,4·150 |
210,0 |
0 |
0 |
0 |
0,00 |
-3,83 |
-58,05 |
26,50 |
|
|
3 |
2 Дно |
1·1600 |
1600,0 |
1,4 |
2240 |
3136 |
0,01 |
-2,43 |
-36,81 |
16,81 |
20 |
|
4 |
Вертикальный киль |
1,4·140 |
196,0 |
0,7 |
137,2 |
96,04 |
32,01 |
-3,13 |
-47,43 |
21,65 |
|
|
5 |
Стрингера |
2шт,1·140 |
280,0 |
0,7 |
196 |
137,2 |
45,73 |
-3,13 |
-47,43 |
21,65 |
|
|
6 |
Скуловой лист |
1,2·440 |
528,0 |
0,7 |
369,6 |
258,72 |
851,84 |
-3,13 |
-47,43 |
21,65 |
|
|
7 |
Р.Ж. 2 дна |
20шт·17,96 |
359,2 |
1,3 |
466,96 |
607,048 |
0,94 |
-2,53 |
-38,33 |
17,50 |
|
|
8 |
Р.Ж. днища |
22шт·17,96 |
431,0 |
0,09 |
38,7936 |
3,49142 |
1,12 |
-3,74 |
-56,69 |
25,88 |
|
|
9 |
Р.Ж В.К. |
1шт·17,96 |
18,0 |
0,7 |
12,572 |
8,8004 |
0,00 |
-3,13 |
-47,43 |
21,65 |
|
|
10 |
Р.Ж стрингеров |
2шт·17,96 |
35,9 |
0,7 |
25,144 |
17,6008 |
0,00 |
-3,13 |
-47,43 |
21,65 |
|
|
11 |
Обшивка борта |
1,2·800 |
960,0 |
5,4 |
5184 |
27993,6 |
5120,00 |
1,57 |
23,88 |
-10,91 |
|
|
12 |
Обшивка 2 борта |
1·800 |
800,0 |
5,4 |
4320 |
23328 |
4266,67 |
1,57 |
23,88 |
-10,91 |
|
|
13 |
Р.Ж. борта |
15шт·17,96 |
269,4 |
5,4 |
1454,76 |
7855,7 |
0,00 |
1,57 |
23,88 |
-10,91 |
|
|
14 |
Р.Ж. 2 борта |
15шт·17,96 |
269,4 |
5,4 |
1454,76 |
7855,7 |
0,00 |
1,57 |
23,88 |
-10,91 |
|
|
15 |
Палуба |
1,2·1600 |
1920,0 |
9,4 |
18048 |
169651 |
0,02 |
5,57 |
84,58 |
-38,62 |
85 |
|
16 |
Р.Ж. по палубе |
22шт·17,96 |
395,1 |
9,4 |
3714,13 |
34912,8 |
1,03 |
5,57 |
84,58 |
-38,62 |
|
|
|
|
|
A |
|
B |
|
C |
|
|
|
|
|
|
Mвв = 215599,8 кН·м |
9844,0 |
|
37661,9 |
|
286181,3 |
|
|
|
|
|
|
|
Мпв=-98436,7 кН·м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I=142092,1 см2м2 |
|
l=3,83 м |
W=46221,7см2м |
|
|
|
|
|||
|
|
|
||||||||||
;
;
;
.