Мореходные качества судна "Андрей Бубнов"
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
в, взятых слева или справа от рассматриваемого сечения. Значение и знак изгибающего момента в каждом сечении корпуса зависят от характера распределения нагрузок по длине судна. Очевидно, что чем больше неравномерность нагрузки, тем больше и изгибающий момент.
Рис. 14. Эпюры нагрузок, вызывающих общий изгиб корпуса
При выходе судна на волну силы поддержания перераспределяются по длине корпуса благодаря_изменению формы погруженного объема. При этом судно может попасть миделем на вершину (рис. 15, а) или на впадину волны (рис. 15, б). В первом случае в палубе возникают дополнительные напряжения растяжения (+Ds), а в днище сжатия (-Ds), что соответствует перегибу корпуса; во втором, наоборот, палуба подвергается дополнительному сжатию, а днище растяжению, что соответствует прогибу корпуса.
Рис. 15. Положение судна при постановке на волну
Наибольшие расчетные изгибающие моменты как для прогиба, так и для перегиба (Мр, кН * м) вычисляют алгебраическим суммированием наибольших значений изгибающих моментов, возникающих на тихой воде, с дополнительным волновым изгибающим моментом М дв:
МР = МТВ + МДВ
Аналогично наибольшие расчетные перерезывающие силы как для прогиба, так и для перегиба определяют алгебраическим суммированием наибольших значений перерезывающих сил, возникающих на тихой воде FTB, с дополнительной волновой перерезывающей силой FДВ:
FР = FТВ + FДВ.
Способность корпуса выдерживать нагрузки, действующие на отдельные его перекрытия и связи, определяет местную прочность. Среди местных нагрузок выделяют гидростатическое давление при аварийных затоплениях отсеков, сосредоточенные и распределенные силы при приеме и снятии грузов в районе грузоподъемных устройств, реакции кильблоков при постановке в док, сосредоточенные силы при швартовке и буксировке, силы обжатия корпуса льдом при ледовой проводке судна.
Давление воды на поперечное сечение корпуса (рис. 16) определяют с учетом движения судна на волнении, т. е. нагрузки на днище qД и на борта qб вычисляют по осадке уровня волновой ватерлинии. Прочность палубных перекрытий должна обеспечивать восприятие поперечной равномерно распределенной нагрузки qн.
Правилами постройки ледоколов и транспортных судов для плавания в ледовых условиях предусматривается комплекс конструктивных мероприятий по подкреплению корпуса, обеспечивающих безопасность плавания во льдах.
Днищевые перекрытия речных судов проверяют также на восприятие реакции платформ и кильблоков косяковых тележек при подъеме судов на слипы.
Нормальные s и касательные t напряжения в связях корпуса:
s = MP/W; t = FPS/Jt
где МР расчетное значение изгибающего момента, кН * м;
W момент сопротивления, м3;
Fp расчетное значение срезывающей силы, кН;
S статический момент площади поперечного сечения относительно нейтральной оси, м3;
J момент инерции площади поперечного сечения относительно нейтральной оси, м4;
t толщина листа в рассматриваемом сечении по линии кратчайшего разреза, м.
Рис. 16. Эпюры нагрузок, действующих на поперечное сечение судна
Фактические напряжения в конструкциях корпуса вычисляют как алгебраическую сумму напряжений от общего изгиба и местных нагрузок.
При вычислении напряжений от общего изгиба (рис. 17) в расчетное сечение корпуса судна для определения момента инерции и момента сопротивления включают все продольные балки набора, а также пояса днищевой и бортовой обшивок и настила палубы. Листы обшивки, расположенные между балками набора, при критических нагрузках выгибаются и теряют устойчивость. Поэтому усилия общего изгиба будут воспринимать только пояски обшивки, непосредственно примыкающие к продольным балкам набора. Ширину поясов принимают равной 50t (где t толщина обшивки корпуса).
Рис. 17. Определение напряжений в связях корпуса судна:
/ продольные балки набора; 2 пояса обшивки корпуса, включенные в расчет при определении напряжений от общего изгиба
По полученным значениям моментов сопротивления рассчитывают нормальные напряжения для всех сечений, которые по высоте корпуса распределяются по линейному закону. В крайних волокнах палубы и днища напряжение достигает максимального значения. В данном случае сечение палубы испытывает напряжение сжатия ???, а сечение днища напряжение растяжения + ?. Положение нейтральной оси, где нормальные напряжения в сечениях корпуса равны нулю, определяется ординатой zH0.
Существенное значение для обеспечения эксплуатационной прочности корпуса имеет как порядок размещения груза в трюме или на палубе (равномерность укладки), так и очередность загрузки трюмов. Нарушение технологии загрузки может вызвать дополнительный изгибающий момент и привести к перелому корпуса судна. Регистром Украины утверждается инструкция по погрузке, выгрузке и балластировке для судов каждого типа. Отклонение от инструкции может привести к нарушению прочности, поэтому выполнение ее должно строго соблюдаться командным составом судна.
Правилами Регистра установлено два способа расчета прочности:
по допускаемым напряжениям и разрушающим (предельным) нагрузкам. В первом случае за расчетные напряжения в проверяемой связи корпуса принимают наибольшие нормальные и касательные напряжения, которые не должны быть больше допускаемых. Так, суммарные напряж