Місцева міцність судна

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Що таке "місцева міцність судна"?
Здатність судна сприймати діючі на нього зовнішні сили без руйнування. Розрізняють загальну і місцеву П.С. Порушення загальної П.С. призводить до руйнування корпусу і, як правило, до загибелі судна, місцевої П.С. - до місцевих (локальних) пошкоджень. При розрахунку загальної П.С. корпус розглядають як складову порожнисту балку змінного перерізу, у якої перевіряють як загальну поздовжню, так і загальну поперечну П.С. Загальна поздовжня П.С. забезпечується зв'язками корпусу, що йдуть безперервно за всієї або значної частини його довжини (зовні, обшивка, настили палуб, поздовжні перегородки, друге дно, подовжній набір), загальна поперечна П.С. - поперечними перегородками, поперечним набором, днищем, палубами. Для оцінки П.С. найбільш важливі: загальна поздовжня П.С. при поздовжньому згині корпусу на хвилюванні, поздовжньому узвозі, постановки в док, посадці на мілину; загальна поперечна П.С. при крученні корпусу на хвилюванні, при постановці судна в док, поперечному спуску на воду, посадці на мілину; місцева П.С. при дії зосереджених і розподілених сил при прийомі і зняття вантажів, в районі вантажопідіймальних пристроїв (крани, стріли), реакцій будови кільблоків при постановки в док, реакцій спускового пристрою при спуску, гідростат, тиску при аварійних затопленнях відсіків, сил обтиснення корпусу льодом, зосереджених сил при швартуванні та буксирування і т. п. Залежно від характеру зміни зовнішніх сил розрізняють статичну (від дії незмінних і статичних змінних сил) і динамічну (від дії динам, змінних або ударних сил) П.С. Загальна та місцева П.С. або його частин можуть бути порушені в результаті разового перевищення граничних значень зовнішніх сил і (або) циклічного впливу зовнішніх сил, менших їх граничних значень. Усталостная П.С. поділяється на багатоциклову і малоциклового, причому для останньої вказується гарантоване число навантажень. Розрахунок міцності судна особливо важливий при спуску його на воду і постановки в док. П.С. при спуску на воду перевіряється розрахунком для найбільш несприятливих випадків сумісної дії сил ваги судна і спускового пристрою, сил підтримання входять у воду частин корпусу і спускового пристрою, а також реакцій спускового фундаменту. П.С. практично перевіряється лише при поздовжньому спуску зі стапеля. У процесі поздовжнього спуску корпус судна спочатку відчуває деформацію перегину, а потім, при спливанні занурюється його частини з поворотом щодо надводного кінця спускового пристрою (спускового шарніра), - деформацію прогину. Перевірка загальної П.С. зводиться до розрахункової оцінці допустимості виникають при зазначених деформаціях загальних напруг в корпусі з урахуванням ступеня його готовності до моменту спуску. Перевірка місцевої П.С. здійснюється для днищевого зв'язків у районі додатка найбільших реакцій підводної ділянки спусковий доріжки біля порога стапеля, а також в носовій частині, де в процесі спливання зануреної краю судна діють значні опорні реакції. П.С. при постановці в сухий мул і плавучий док забезпечується вибором найбільш підходящого способу постановки і тимчасовим підкріпленням корпусних конструкцій. Розрахунки П.С. включають: визначення реакцій елементів докового опорного пристрою (кільова доріжка, бічні клітини, розпори і т. д.); знаходження виникають у перерізах корпусу загальних згинальних моментів і перерізують сил і викликаних ними нормальних і дотичних напружень; перевірку місцевої міцності різних конструкцій корпусу судна, сприймають навантаження при його постановки в док; перевірку докового опорного пристрою. При постановці на плавучий док може виникнути необхідність перевірки загальної та місцевої міцності самого доку. Міцність гліссірующій судна (ГС) перевіряється в основному на дію ударів корпусу про воду при русі з макс, швидкістю в режимі глиссирования на хвилюванні. Силу удару визначають розрахунком у залежності від швидкості і ходового диференту ГС, розподілу мас і форми днищевого обводів корпусу. Перевірку загальної (поздовжньої) П.С. виробляють для випадків прогину корпусу при ударі об хвилю носової краєм і перегину корпусу при ударі середньою частиною в районі Реда. Перевірка місцевої П.С. включає розрахунок бортів, палуби, перегородок, надбудов на дію гідростат, навантаження (наприклад, від накату хвиль), а також днища на дію гідродинамічної навантаження при ударі об хвилю. Надійність клепаних і зварених конструкцій ГС з алюмінієвих сплавів у великій мірі залежить від конструктивного оформлення зв'язків та технології виготовлення. Міцність судна на підводних крилах (СПК) перевіряється для корпусу і крильевих пристрої (КУ). Необхідні для розрахунку наиб, зовнішні сили визначають для слід, експлуатаційних випадків: хід на крилах з макс, швидкістю і рух в водоизмещающего положенні при певному хвилюванні; перехідні режими (вихід на крила і посадка на корпус). У водоизмещающего положенні і в перехідних режимах руху розрахунковими є сили удару корпусу про хвилю, що визначаються так само, як і при розрахунку міцності глиссирующих судів, а при ході на крилах - підйомні сили на КУ, які обчислюють за вертикальним прискоренням або параметрами хитавиці. Згинальні моменти і перерізуючим сили при перевірці загальної поздовжньої П.С. визначають за носовою і кормовим зусиллям від КУ (чи силі удару), інерційним силам, розподіленим по довжині корпусу, і силам тяжкості. Обчислення нормальних і дотичних напружень при загальному вигині корпусу, призначення зовнішніх навантажень і розрахунок місцевої міцності конструкцій СПК (днища, бортів, палуби, перегородок і надбудови) проводять так само, як для глиссирующих судів. Найбільш навантаженою конструкцією СПК є КУ, міцність якого, як правило, визначає допустимі умови експлуатації і перевіряється на дію навантажень при ході на тихій воді з мінімальним зануренням КУ, на хвилюванні з макс, зануренням КУ і урахуванням крену, а також на циркуляції. При обчисленні напружень в КУ його розглядають як плоску чи просторову стрижневу систему. Для високих стійок КУ крім перевірки міцності необхідна оцінка стійкості їх нижніх кінців. Напружений стан конструктивно складних вузлів КУ досліджують експериментально на тензометричних моделях. Високий рівень і велика повторюваність навантажень при експлуатації обмежують ресурс корпусу і особливо КУ-З метою перевірки і підтвердження міцності та експлуатаційного ресурсу СПК нових типів проводять натурні морехідні випробування, яким передують статичні випробування КУ на стапелі. Міцність судна на повітряній подушці (СВП) перевіряється для корпусу і гнучкого огородження (ГО). Зовнішні сили визначають для таких експлуатаційних умов: рух на подушці (ширяння) з макс, швидкістю при розрахунковому хвилюванні, рух у водоизмещающего положенні на хвилюванні підвищеної бальності, постановка на опори в разі базування на березі (амфібійні СВП) або підйом краном. Загальну міцність СВП перевіряють на сили удару днища про хвилю і сили обтиснення ГО (для амфібійних СВП) або зусилля, які діють на скеги (для скегового СВП). Зовнішні сили визначають за вертикальним прискоренням (перевантажень) або параметрами хитавиці, яким відповідають несприятливі поєднання та розподілу цих сил, що викликають одночасно найбільший вигин в поздовжньому і поперечному напрямках і кручення. Поздовжній згинальний момент, перерізуючу силу і крутний момент обчислюють за зовнішнім носовою і кормовим силам, інерційним силам і силам тяжкості. Нормальні і дотичні напруження знаходять з урахуванням участі надбудови в загальному вигині корпусу; крім того, оцінюють запас міцності СВП по граничних моментів. Перевірка місцевої міцності СВП включає розрахунок бортів, палуби, перегородок, надбудов на дію гідростатичною навантаження (накат хвилі, тиск стовпа води), а також днища при плоскому ударі об воду. Додатково перевіряють міцність днищевого перекриття в цілому на дію надлишкового тиску повітря в подушці. Оболонку ГО перевіряють на надлишковий тиск повітря і навантаження від контактів з водою. Порівнянні з допускаються величини натягу в елементах ГО залежать від рівноважної форми оболонки, яка визначається зовнішнім навантаженням і характером її розподілу. Складність впливу зовнішніх сил на корпус та ГО СВП та необхідність обліку просторовості деформування конструкції (одночасний розгляд поздовжніх, поперечних вигинів і кручення) вимагають великого обсягу експериментальних робіт. Для визначення зовнішніх сил проводять морехідні випробування буксованих і самохідних моделей, подібних за Жорсткістні та масовим характеристикам проектованим СВП, що дозволяють, зокрема, імітувати аварійні ситуації (наприклад, відмова вентиляторної установки, яка забезпечує піддув повітря в подушку, і т. п.). При складній конструктивно-силової схемою корпусу для оцінки напруженого стану використовують моделі. Надійність конструкції корпусу визначається статичною міцністю матеріалу (алюмінієві сплави) та з'єднання (клепка, зварювання, клееклепка, контактне зварювання і т. д.), а ГО - також згинальної піддатливістю, опір зношування. Відпрацювання з'єднання виробляють експериментальним шляхом (випробування вузлів конструкції). Високий рівень і велика повторюваність навантажень при експлуатації обмежують ресурс корпусу та ГО.
При розрахунку на місцеву міцність окремі конструкції корпусу судна надаються у вигляді перекриттів, рам, ізольованих балок і пластин.
Перекриття - це система перетинання і взаємно пов'язаних балок, кінці яких закріплені на так званому опорному контурі. Опорний контур днищевого і палубних перекриттів утворюють борту судна і поперечні перегородки, опорний контур бортових перекриттів - поперечні перегородки, днище і палуба судна. Балки перекриття розташовують паралельно сторонам опорного контуру (рис. 1, а). Ті балки, яких в перекритті більше, називаються балками головного напрямку; балки, перпендикулярні їм, називаються перехресними балками. При розрахунку перекриття вважають, що навантаження сприймається балками головного напрямку і передається перехресним балках, які повинні мати достатню жорсткість, так як вони призначені для розвантаження балок головного напрямку. Якщо жорсткість перехресних балок мала, то вони можуть навіть завантажувати балки головного напрямку, що іноді використовується для рознесення зосереджених навантажень на більше число балок головного напрямку.
Днищевого перекриття розраховують на дію навантаження від гідростатичного тиску забортної води, ваги вантажів, устаткування і механізмів, що знаходяться на днище. Навантаження повинна відповідати тому становищу судна на хвилі, для якого обчислені напруги від загального вигину.
Розрахунок бортових перекриттів виробляють на гідростатичну навантаження, розподілену по трикутнику і що відповідає положенню судна на хвилі. Місцева міцність зв'язків палубного перекриття перевіряється на дію рівномірно розподіленого навантаження від ваги знаходиться на палубі вантажу і ваги води, що потрапляє на палубу під час шторму. Навантаження, на які розраховуються перекриття, регламентуються "Нормами міцності морських суден".
Якщо число балок обох напрямків невелике, то перекриття розраховують методом прирівнювання прогинів. При декількох перехресних балках розрахунок перекриття може бути зведений до розрахунку балок головного напрямку, завантажених реакціями з боку перехресних зв'язків і зовнішнім навантаженням (рис.1, а). Якщо число балок головного напрямку велике, то вони ніби створюють для перехресних балок пружне підставу. У цьому випадку розрахунок перекриття зводиться до розрахунку перехресних балок на пружній основі.
Під рамами розуміють балки набору, розташовані в одній площині і жорстко з'єднані між собою. На рис. 1, б показані схеми шпангоутних рам однопалубні і двопалубного судна. Рами складаються з флора, шпангоутів і бімсів. Оскільки у промислових судів флори значно більше шпангоутів, вважають, що шпангоути жорстко закладені на флорах, і роблять розрахунок шпангоутних рам без днищевого гілок. Шпангоутних рами однопалубних судів розраховують методом трьох моментів, багатопалубні судів - методом кутових деформацій. Розрахункової є гідростатична навантаження, розподілена по всій висоті борту за законом трикутника.
Ізольовані балки - це такі балки, міцність яких може бути розрахована окремо від міцності перекриття. Вони набагато менше за інших зв'язків перекриття. До числа ізольованих балок відносяться, наприклад, ребра жорсткості, встановлені по днищу між флорами. Внаслідок симетрії конструкції і навантаження такі ребра жорсткості розраховують як балки, жорстко закладені на флорах та завантажені тиском води
Під пластинами розуміють частини аркушів зовнішньої обшивки, настилів палуб, платформ та подвійного дна між балками набору. Балки набору служать для пластини опорним контуром. Як правило, пластини мають симетричні прольоти і навантаження, тому їх можна вважати жорстко забитими на опорному контурі. Якщо відношення сторін опорного контуру велике, то пластину можна вважати гнеться в середній частині по циліндричній поверхні. У цьому випадку розрахунок пластини зводиться до розрахунку балки одиничної ширини, вирізаної з пластини вздовж короткої сторони.
Оскільки пластини беруть участь у вигині разом з балками набору, в розрахунковий переріз балок включають частини пластин, прилеглі до балок-так звані приєднані паски. Ширина приєднаного паска визначається за "Норм міцності".
У зв'язках, що беруть участь одночасно у забезпеченні загальної та місцевої міцності, виробляється підсумовування напружень від загального та місцевого вигинів. Наприклад, в днищевой обшивці підсумовуються напруги від загального вигину, вигину днищевой пластини з подовжніми балками набору і вигину самої пластини. Напруження від місцевого вигину дозволяють оцінити місцеву міцність суднових конструкцій, а сумарні напруги від загального та місцевого вигинів - загальну міцність корпусу судна.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Транспорт | Контрольна робота
26.5кб. | скачати


Схожі роботи:
Місцева анестезія
Місцева та загальна анестезія
Новокаїн та місцева анастезія
Загальнообмінна і місцева вентиляція
Місцева та загальна реакції на інфекцію Клініка та діагностика
Розр т поршневих гідроциліндрів на міцність
Розрахунок поршневих гідроциліндрів на міцність
Держава Ізраїль випробування на міцність
Загальна методика виконання розрахунків на міцність
© Усі права захищені
написати до нас