Расчеты общей продольной прочности проектируемого контейнеровоза (стр. 1 из 2)

Расчеты общей продольной прочности проектируемого контейнеровоза

Контейнеровоз:

Длина – 123,6 м

Ширина – 15,8 м

Длина отсека – 21,6 м

Ширина отсека – 12,8 м

Расчеты общей продольной прочности проектируемого контейнеровоза

1. Расчет прочности в первом приближении предполагает полное участие всех включённых в его состав продольных связей, без учёта возможностей потери их устойчивости. Суда эксплуатируются в различных условиях и подвергаются воздействию значительных гидродинамических сил. Эти силы вызывают появление волновых изгибающих моментов и перерезывающих сил, значения которых могут существенно быть больше, чем при плавании судна на тихой воде. Гидродинамические силы, действующие на судно, зависят от размерения судна, формы обводов корпуса, скорости хода, направления движения судна, от формы и размеров волны, характера и интенсивности волнения. Волновые нагрузки, действующие в Правилах Регистра и нормах прочности морских стальных судов, представлены для двух режимов волнения: эксплуатационные и экстремальные, которые функционально определяют нормативные критерии:

Критерии установленной прочности при необходимом запасе установленной долговечности конструкции корпуса судна.

Критерий предельной прочности исключающий опасное разрушительное состояние корпусных конструкций при экстремальных нагрузках.

2. Проверки общей продольной прочности корпуса судна по нормальным напряжениям являются сопоставительным расчетом с допускаемыми напряжениями, которые регламентируются Правилами Регистра и нормами прочности.

3. Изгибающие моменты и перерезывающие силы на тихой воде

Абсолютное значение изгибающего момента, на тихой воде для средней части судна принимаем согласно ПР по формуле:

, где

- при перегибе

- при прогибе

- расчетная высота волны(из Н.О.)=9,3

- коэффициент полноты водоизмещения. =0,78

Определяем изгибающий момент на тихой воде:

- при перегибе –

- при прогибе –

Абсолютное значение перерезывающей силы принимают:

По ПР расчетные перерезывающие силы у поперечных переборок вычисляется по формуле:

4. Волновые изгибающие моменты перерезывающей силы

Согласно ПР волновые изгибающие моменты действуют в вертикальной плоскости рассматриваемом поперечном сечении по формуле:

- вызывающие перегиб судна –

- прогиб судна –

- коэффициент определяемый по таблице ПР

при

при

Волновая перерезывающая сила определяется согласно ПР:

- положительная –

- отрицательные –

5. Изгибающий момент при ударе волн в борта, вызывающие прогиб судна, определяем согласно ПР по формуле

при

- коэффициент определяемый по таблице ПР.

- скорость судна.

6. Суммарные расчетные изгибающие моменты определяем по формуле суммы абсолютной величины составляющая моментов в рассматриваемом сечении согласно ПР

- для перегиба –

;

- для прогиба –

;

7. Расчет эквивалентного бруса в первом приближении.

Расчет эквивалентного бруса в первом приближении предполагает полное участие всех включенных в его состав продольных связей, без учета возможной потери их устойчивости. Суда эксплуатирующие в различных условиях штормовой погоды, подвергаются воздействию значительных гидродинамических волн. Эти силы вызывают появление волновых изгибающих моментов и перерезывающих сил, значение которых возможно больше чем при плавании судна на тихой воде. Гидродинамические силы действующие на судно зависят от размерений судна, форма обвода корпуса, скорости хода, направление движения судна, а так же и размеров волн, характера и интенсивности волнения. Волновая нагрузка в действующих ПР и “норма в прочности морских стальных судов” представлены для двух режимов волнения: эксплуатационного и экстремального, которые формально определяют нормативные критерии: - критерий усталостной прочности при необходимом запасе усталостной долговечности судового корпуса и его конструкций; - критерий предельной прочности исключающий опасное разрушительное состояние корпуса и их конструкций при совокупности экстремальных нагрузок. Проверки общей продольной прочности корпуса судна по нормальным напряжениям, является сопротивление расчетных направлений с допускаемым, которые регламентируются правилами морского регистра судоходства и нормами прочности морских стальных судов. Расчет величин и характеристик эквивалентного бруса проектируемого судна.

- центральный момент инерции полного поперечного сечения судна

- момент сопротивления относительно ВП

- относительно днища

где

во всех случаях согласно ПР момент сопротивления поперечного сечения корпуса на миделе должен быть не менее:

где

- погибь судна на миделе, приближенно:

см. выше.

- прогиб –

- перегиб –

- коэффициенты при изгибающем расчетном моменте

- нормальные напряжения в таблице эквивалентного бруса в графах 10 и11 определяем в связях корпуса по формулам:

- проверка по критерию эксплуатационной (усталостной) прочности: