![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Продольная прочность.⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 12
Расчетные нагрузки, определяющие продольную прочность судна, включают изгибающие моменты и перерезывающие силы на тихой воде, волновые изгибающие моменты и перерезывающие силы. Расчетные волновые нагрузки могут определятся по формулам приведенным в Регистре. Перерезывающие силы, направленные вниз, считаются положительными, а вверх – отрицательными. Изгибающие моменты, вызывающие перегиб корпуса, считаются положительными, а вызывающие прогиб корпуса, - отрицательными. Существуют требования регистра, предъявляемые к корпусу судна: Во всех случаях момент сопротивления поперечного сечения корпуса в средней части судна (для палубы и днища), см3, должен быть не менее: Wmin= Сw· В· L2 · (Сb+0, 7)· η = 9, 15· 21, 43· 163, 22 · (0, 76+0, 7)· 0, 78=5947454 см3. Момент инерции поперечного сечения корпуса Imin, см4, в средней части судна должен быть не менее: Imin = 3· Сw· В· L2 · (Сb+0, 7) = 3· 9, 15· 21, 43· 163, 22 · (0, 76+0, 7) = 1850169 см4. Изгибающий момент на тихой воде. Волновые изгибающие моменты и перерезывающие силы. Волновой изгибающий момент Мw, кН/м, действующий в вертикальной плоскости, в поперечном сечении определяется по формулам: вызывающий перегиб судна - Мw=190· Сw· В· L2 · Сb· α · 10-3, α = 1 при 0, 4≤ x/L≤ 0, 65; Мw=190· 9, 15· 21, 43· (163, 2)2 · 0, 76· 1· 10-3 = 754138 кН*м. вызывающий прогиб судна – Мw=-110· Сw· В· L2 · (Сb+0, 7)· α · 10-3, Мw=-110· 9, 15· 21, 43· (163, 2)2 · (0, 76+0, 7)· 1· 10-3= - 838743 кН*м. Изгибающий момент на вершине волны:
W= W= Изгибающий момент на подошве волны:
W= Расчет эквивалентного бруса. Понятие эквивалентного бруса. Нормальные напряжения, уравновешивающие внешний изгибающий момент в каждом поперечном сечении корпуса, изменяются по высоте пропорционально отстоянию от нейтральной оси рассматриваемого элемента сечения и определяются по формуле: σ i=M(x)zi/I, где М(х) – изгибающий момент в сечении ч, I – момент инерции поперечного сечения относительно НО, zi – отстояние продольной связи от НО сечения. Эквивалентный брус является геометрической моделью поперечного сечения корпуса, которая используется для проверки общей прочности судна. В первом приближении все связи расчетного сечения считают жесткими, не теряющими устойчивость при действующих сжимающих напряжениях и работающих всей своей площадью. Потерю устойчивости связей, установленную расчетами, учитывают в расчетах эквивалентного бруса во втором и последующих приближения. В данном случае это нее требуется. Расчет ведут для половины поперечного сечения. Расчет эквивалентного бруса в первом приближении выполняется в табличной форме (табл 3.1). Для определения I проводят ось сравнения О-О, относительно которой рассчитывают статические моменты площадей и моменты инерции всех связей расчетного сечения. Ось сравнения выбирают обычно в плоскости днища. В таблицу заносят площади поперечных сечений всех связей расчетного сечения Fi и отстояние их центров тяжести от оси сравнения. Произведения Fi*Zi – статические моменты площадей связей, и Fi*(Zi)2 – переносные моменты инерции связей также заносятся в данную таблицу. Собственные моменты инерции горизонтальных связей не учитываются в виду их малости по сравнению с суммой переносных моментов инерции. После заполнения таблицы суммируют площади связей А, статические моменты В и и переносные моменты инерции С и определяют элементы эквивалентного бруса. Напряжения в продольных связях корпуса: Таблица 3.1 Расчет эквивалентного бруса
В= Σ F*Zi = 55278; С= Σ F*Zi2+Σ i0 = 518369; Положение от нейтральной оси Zo=5, 6м; Момент инерции I = 2· (C-A· Zo2)=2*(518369-9871*5, 62) = 41, 7629 м4; Момент сопротивления W = I/(H-Zo) = 41, 76/(11, 23-5, 6) = 74, 179 м4; Wрасч > Wmin; 74, 17 > 59, 4; I расч > Imin; 41, 76 > 37, 4; ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Произведенные в табличной форме расчеты эквивалентного бруса в первом приближении парома показали, что возникающие в связях судового корпуса нормальные напряжения при действии суммарных изгибающих моментов при перегибе и прогибе судов не превышают допускаемых значений. Максимальные напряжения возникают в настиле палубы (151МПа) не превышают допускаемых напряжения σ доп=151 МПа, т.е. σ max≤ σ доп. Моменты инерции и сопротивления больше минимальных значений. Общая продольная прочность корпуса при продольном изгибе обеспечена. Полученные в таблице значения момента сопротивления W, момента инерции I и
ЛИТЕРАТУРА 1. Барабанов Н.В., Турмов Г.П. Конструкция корпуса морских судов: Учеб. – В 2-х т. – Т. 1: Общие вопросы конструирования корпуса судна. – СПб.: Судостроение, 2002. -448 с. 2. Барабанов Н.В., Турмов Г.П. Конструкция корпуса морских судов: Учеб. – В 2-х т. – Т. 2: Местная прочность и проектирование отдельных корпусных конструкций судна. – СПб.: Судостроение, 2002. – 472 с. 3. Стадников А.А., Новикова С.С. Расчеты прочности корпусных конструкций: Учеб. – Северодвинск: ФГУП «ПО «Севмашпредприятие»; Севмашвтуз, 2003. -313 с. 4. Короткин Я.И., Ростовцев Д.М., Сиверс Н.Л. Прочность корабля: Учеб. – Л.: Судостроение, 1974. – 434 с. 5. Степанов В.В., Степаненко А.Г., Корнилов Э.В. Справочное пособие по чтению чертежей корпусных конструкций судов. – Одесса: Фенiкс, 2003. – 59 с. 6. Тряскин В.Н. Проектирование конструктивного мидель-шпангоута морских транспортных судов: Учеб. – Л.: Изд. ЛКИ, 1986. – 102 с. 7. Правила классификации и постройки морских судов. В 4-х т. – СПб.: РМРС, 2007 8. Нормы прочности морских судов. – Л.: Регистр СССР, 1991. – 92. 9. Шиманский Ю.А. Справочник по строительной механике корабля. – В 3-х т. – Т. 2. – Л.: СУДПРОМГИЗ, 1960. – 528 с. 10. Шиманский Ю.А. Справочник по строительной механике корабля. – В 3-х т. – Т. 3. – Л.: СУДПРОМГИЗ, 1960. – 631 с.
|