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 | ||
| Обшивка дна | 1,2·1310 | 1572,0 | 0,02 | -3,83 | -58,05 | 26,50 | |||||
| Горизонтальный киль | 1,4·150 | 210,0 | 0,00 | -3,83 | -58,05 | 26,50 | |||||
| 2 Дно | 1·1600 | 1600,0 | 1,4 | 0,01 | -2,43 | -36,81 | 16,81 | ||||
| Вертикальный киль | 1,4·140 | 196,0 | 0,7 | 137,2 | 96,04 | 32,01 | -3,13 | -47,43 | 21,65 | ||
| Стрингера | 2шт,1·140 | 280,0 | 0,7 | 137,2 | 45,73 | -3,13 | -47,43 | 21,65 | |||
| Скуловой лист | 1,2·440 | 528,0 | 0,7 | 369,6 | 258,72 | 851,84 | -3,13 | -47,43 | 21,65 | ||
| Р.Ж. 2 дна | 20шт·17,96 | 359,2 | 1,3 | 466,96 | 607,048 | 0,94 | -2,53 | -38,33 | 17,50 | ||
| Р.Ж. днища | 22шт·17,96 | 431,0 | 0,09 | 38,7936 | 3,49142 | 1,12 | -3,74 | -56,69 | 25,88 | ||
| Р.Ж В.К. | 1шт·17,96 | 18,0 | 0,7 | 12,572 | 8,8004 | 0,00 | -3,13 | -47,43 | 21,65 | ||
| Р.Ж стрингеров | 2шт·17,96 | 35,9 | 0,7 | 25,144 | 17,6008 | 0,00 | -3,13 | -47,43 | 21,65 | ||
| Обшивка борта | 1,2·800 | 960,0 | 5,4 | 27993,6 | 5120,00 | 1,57 | 23,88 | -10,91 | |||
| Обшивка 2 борта | 1·800 | 800,0 | 5,4 | 4266,67 | 1,57 | 23,88 | -10,91 | ||||
| Р.Ж. борта | 15шт·17,96 | 269,4 | 5,4 | 1454,76 | 7855,7 | 0,00 | 1,57 | 23,88 | -10,91 | ||
| Р.Ж. 2 борта | 15шт·17,96 | 269,4 | 5,4 | 1454,76 | 7855,7 | 0,00 | 1,57 | 23,88 | -10,91 | ||
| Палуба | 1,2·1600 | 1920,0 | 9,4 | 0,02 | 5,57 | 84,58 | -38,62 | ||||
| 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 | |||||||||
 ;  ;  ;  .
|
Дата добавления: 2016-08-07; просмотров: 856;