Проектування конструкції корпусу суховантажного судна для перевезення генерального грузу та контейнерів (стр. 1 из 6)

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МОРСЬКИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА «ТЕОРІЯ ТА ПРОЕКТУВАННЯ СУДНА»

Завдання на атестаційний проект

Студента III курсу кораблебудівельного факультету

Спроектувати конструкцію корпусу суховантажного судна для перевезення генерального грузу та контейнерів

Введення

Прототипом для проектованого судна є т/х «Капітан Кушнарєнко». Всі його характеристики, необхідні для розрахунку, наведені у листі каталогу.

Корпус проектованого має пряму носову кінцеву частину і просту кормову кінцеву частину, із проміжним розташуванням машинного відділення. Корпус набрано за змішаною схемою набору. Днищове й палубне перекриття набрані за подовжньою схемою набору. Палубне перекриття у районі люкових вирізів набрано за поперечною схемою набору. Розташування балок набору зображено на схемах днищового, палубного схемі бортового перекриття середнього трюму, і схемі бортового перекриття МВ.

Згідно з ГОСТ 5521–86 у проекті передбачено застосування звичайної вуглецевої сталі марки ВСт3СП2 з межею текучості 235 мПа і леговану сталь марки СПП:09Г2 з межею текучості 295 мПа. Обрані матеріали своїми властивостями повністю задовольняють вимогам РС що до корпусів морських суден.

1. Основні характеристики

Визначення коефіцієнта загальної повноти за характеристиками прототипу:

де

– водотоннажність прототипу ( = 15735т);

– довжина прототипу ( =155,9 м);

- масова густина забортної води ( = 1,025т/м³).

Визначення водотоннажності судна:

м³;

т.

1.1 Розрахунок зовнішніх навантажень на корпус

Визначаємо хвильовий коефіцієнт. Якщо 90< L<300 вын визначається за формулою:

Розрахунковий тиск, що діє на корпус судна з боку моря, визначено по формулах Регістра РС

Для точок нижче конструктивної ватерлінії

Р =Р_st + P_w =96,4+13,43 =109,8КПа

де Р_st – розрахунковий статичний тиск (нижче ЛВВЛ), кПа;

Р_w – розрахунковий тиск, зумовлений переміщеннями корпуса судна щодо профілю хвилі, для точок нижче ЛВГВ, кПа;

Zi – відстань точки доданка навантаження від ЛВВЛ, м.

Р_st = 10×Z_i =10× 9,64 = 96,4 КПа

Pw =Рwo – 1,5×Cw	Zi	= 26,85 – 1,5×8,95×	9,64	=13,43КПа
	d		9,64

d =9,64 м – осадка судна;

Z_i =9,64 м – відстань точки додатка навантаження від ЛВВЛ.

Р_wo = 5× С_w×a_v×a_x=5×8,95×0,6 = 26,85 КПа

Розрахунковий тиск, зумовлений переміщеннями корпуса судна щодо профілю хвилі для точок вище ЛВВЛ:

P_w = Р_wo – 7,5×a_x×Z_i = 26,85 – 7,5 ×0,267× 5,6 = 15,64 КПа

де Z_i =5,6 м – відстань точки додатка навантаження від конструктивної ватерлінії

Всі розраховані значення тиску наведені на епюрі тисків.

1.2 Розрахунок стандарту загальної міцності

Визначаємо момент опору міделевого перетину судна:

см³.

де М_Т – розрахунковий згинальний момент міделевого перетину судна, кНм;

– допустиманапруга для обраної марки сталі, МПа.

, МПа,

де

- коефіцієнт застосування механічних властивостей сталі.

,

де М_Т – найбільший згинальний, що призводить до прогинання судна на тихій воді, кН м;

М_W – хвильовий згинальний момент, що призводить до прогинання судна, кН м

,

де k = 70 при проміжному МВ.

Хвильовий згинаючий момент, що викликає перегин судна:

кНм

Хвильовий згинаючий момент, що викликає прогин судна

Сумарний момент з урахуванням максимального хвильового моменту, що призводить до перегинання судна:

М_т = M_sw + M_w = (0,486+ 0,59)×10⁶ =0,76×10⁶ кНм.

кНм.

У всіх випадках момент опору поперечного перетину корпуса повинен бути не менш ніж:

кНм.

Мінімальне значення моменту інерції поперечного перетину корпуса повинне бути не менш ніж:

см⁴.

1.3 Основні елементи конструкції корпусу

Значення нормальної шпації:

мм.

Приймаємо a₀ =750 мм. В форпіку та ахтерпіку a₀ =600 мм. На ділянці 0,2Lвід носового перпендикуляра

a₀ =700 мм.

Висота подвійного дна на середині довжини судна:

м.

У кінцівках (форпік та ахтерпік), МВ та у п ершому трюмі висоту подвійного дна збільшуємо на 0,5 м, h = 1,8 м.

Поперечну шпацію приймаємо a = 700 мм

1.4Розрахунок днищового перекриття

Обшивка днища і настилу подвійного дна

Вибір листів днища й настилу подвійного дна зроблен по розрахунковій товщині.

Мінімальна товщина листів днищовой обшивки визначена по формулі Регістра РС [1]

S_min =(5,5 + 0,04×L)×Öh =(5,5 + 0,04×152,2)×Ö 1 =11,6 мм;

L = 152,2 м;

η = 1

Приймаємо S_min =12 мм

Товщина листів днищовой обшивки зі скулою визначена по формулі Регістра РС

Прийнято S =12 мм, для забезпечення корпусу судна поздовжньої міцності

де a = 0,7 м – шпація;

m – коефіцієнт згинального моменту, т =15,8;

K =1;

K_s- коефіцієнт допустимих навантажень, K_s= 0,6;

s_n–розрахункова нормативнамежа текучості, s_n = 235 Мпа;

DS = U×(T –12) = 0,2×(24 –12) =2,4 мм;

U =0,2 мм /рік;

T = 24 р.;

Р = 109,8 Кпа – тиск, який діє на корпус судна з боку моря

Обшивка днища набирається зі стандартних листів товщиною 12 мм, ширина листів 1800 мм, товщина скулового листа 12 мм, ширина листа приймаються конструктивно.

У районі ДП встановлюється горизонтальний кіль шириною 1600 мм і товщиною 16 мм (на 2 мм товщі обшивання днища).

Ширина горизонтального кіля визначена по формулі Регістра РС:

b_k= 800+5L= 800+5×152,2= 1561 мм;

Приймаємо b_k= 1600 мм

Мінімальна товщина листів настилу другого дна визначена за формулою Регістра РС [1], тому що виконано умову L ³ 80

S_min =(5 + 0,035×L)×Öh =(5 + 0,035×152,2)×Ö 1 =10,3 мм;.

Приймаємо S_min =10 мм

Товщина листів настилу другого дна визначена по формулі Регістра РС [1]

Прийнято S =10 мм,

Вертикальний кіль і стрингери

Товщина вертикального кіля визначена по формулі Регістра РС [1]

Приймаємо S =15 мм

де a_k = 0,03×L + 8,3 £11,2; a_k = 0,03×152,2+8,3 =12,9

прийнято a_k =11,2;

L = 152,2 м; d = 9,64 м; η= 0,8;

В = 22,2 м; h_ф= 1,3 м; DS = U×(T –12) = 0,2×(24 –12) =2,4 мм;

У всіх випадках товщина вертикального кіля повинна бути не менш ніж:

Smin = 0,025L+5,5+1,5 = 0,025•152,2+5,5+1,5 = 10,8 мм;

Приймаємо Smin=11 мм

Товщина вертикального кіля приймається 18 мм – достатня

Товщину стрингера приймаємо рівній товщині вертикального кіля, тобто стрингер має товщину 15 мм.

Флори спроектовані відповідно до вимог РС 2.4.4.3:

Товщина суцільних флорів розраховується по формулі:

Приймаємо S= 11 мм

α = 0,023L+5,8 = 0,023×152,2+5,8=9,3;

k= k1×k2= 1,65×0,86=1,42;

k1=1,65 – коефіцієнт обраний по таблиці 2.4.4.3–1;

k2 = 0,86 – коефіцієнт обраний по таблиці 2.4.4.3–2;

DS = U×(T –12) = 0,2×(24 –12) =2,4 мм;

U =0,2 мм /рік;

T = 24 р.

У всіх випадках товщина суцільних флорів повинна бути не менш чим:

Smin = 0,035L+6 = 0,035×152,2+6 = 11,3 мм;

Приймаємо Smin=12 мм.

Стінки суцільних флорів підкріплюються ребрами жорсткості.