Определение перерезывающих сил и изгибающих моментов, действующих на судно на тихой воде и при статической постановке на волну

Внешние силы, вызывающие общий изгиб корпуса судна в условиях эксплуатации, и соответствующие им изгибающие моменты определяют для двух характерных случаев: при положении судна на тихой воде и на волнении.

Расчетные суммарные изгибающие моменты в миделевом сечении можно представить как сумму момента на тихой воде и волнового момента:

корпус судно обшивка перекрытие палубное

, кНм, – волновой изгибающий момент, действующий в вертикальной плоскости, в рассматриваемом поперечном сечении определяется по формулам:

Таким образом, суммарный изгибающий момент на вершине волны составляет:

Суммарный изгибающий момент на подошве волны составляет

Расчетные моменты поперечного сечения корпуса.

Расчетный изгибающий момент, в поперечном сечении, равный максимуму абсолютной величины алгебраической суммы составляющих моментов и определяется по формуле:

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 (таблица 2.9).

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 и отстояние их центров тяжести от оси сравнения. Произведения · – статические моменты площадей связей, и · – 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:

МПа.

Момент инерции

м4, должен быть больше

Момент сопротивления

м3, должен быть не менее

Произведенные в табличной форме расчеты эквивалентного бруса показали, что возникающие в связях судового корпуса нормальные напряжения при действии суммарных изгибающих моментов при перегибе и прогибе судна не превышают допускаемых значений. Максимальные напряжения возникают в настиле палубы (114МПа) не превышают допускаемых напряжения =163МПа, т.е. . 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 не превышают регламентируемых Российским Морским Регистром Судоходства.