- •Проектирование конструкций судов внутреннего плавания Методические указания
- •Введение
- •Задание на выполнение расчётной работы
- •Исходные данные
- •1.Компоновка корпуса судна
- •2. Расчётные общие изгибающие моменты и срезывающие силы
- •2.1 Расчётные случаи нагрузки
- •2.2 Изгибающий момент на волнении для судна в полном грузу.
- •2.3 Изгибающий момент на волнении для судна порожнём с балластом
- •2.4 Изгибающий момент при погрузке и выгрузке судна
- •2.5 Изгибающий момент при посадке судна на мель
- •2.6 Расчётные общие изгибающие моменты
- •2.7 Расчётная общая срезывающая сила
- •3. Опасные и допускаемые напряжения
- •3.1 Опасные напряжения
- •3,2 Допускаемые нормальные напряжения от общего изгиба в связях днища
- •3,3 Допускаемые нормальные напряжения от общего изгиба в связях палубы
- •3.8 Допускаемые нормальные напряжения от местного изгиба пластин
- •3.9 Допускаемые касательные напряжения в стенках балок рамного набора
- •4.Проектирование основных связей корпуса
- •4.1 Определение профиля продольных рёбер жёсткости днища и второго дна
- •Определение размеров флоров и кильсонов
- •Определение толщины настила второго дна и обшивки днища
- •4.4 Определение профиля холостых шпангоутов борта и второго борта
- •4. 5 Определение размеров рамных связей борта и второго борта
- •4.6 Определение толщины обшивки борта и второго борта
- •4.7 Определение профиля продольных рёбер жёсткости палубного пояса
- •4.8 Определение размеров рамных бимсов и карлингсов
- •4.9 Определение толщины листов палубного пояса.
- •4.10 Определение профилей пиллерсов и раскосов судов-площадок
- •4.11 Определение размеров связей продольных переборок
- •5. Проверочный расчёт общей прочности
- •5.1 Расчёт эквивалентного бруса
- •5.1.1 Исходные данные
- •5.2 Уточнение размеров продольных связей и материала наиболее напряжённых связей корпуса
- •6. Приближённое определение массы корпуса
- •7. Оценка долговечности основных связей корпуса
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложение : Справочные данные
- •Оглавление
2.3 Изгибающий момент на волнении для судна порожнём с балластом
Наибольшее значение общего изгибающего момента на волнении для судна порожнём с балластом определяется по формуле
, кНм, |
(2.3.1) |
где -наибольший общий изгибающий момент на тихой воде для судна порожнём с балластом, кНм;
-дополнительный волновой изгибающий момент для судна порожнём с балластом, кНм.
Наибольший общий изгибающий момент на тихой воде для судна порожнём с балластом определяется по формуле
,кНм, |
(2.3.2) |
где - безразмерный коэффициент общего изгибающего момента на тихой воде для судна порожнём с балластом, определяемый по табл. 2.3.1.
Таблица 2.3.1
Тип судна |
Коэффициент изгибающего момента при L, м |
|||
50 |
80 |
110 |
140 |
|
Теплоход-площадка |
0,024 |
0,018 |
0,010 |
0,007 |
Теплоход бункерного типа |
0,016 |
0,013 |
0,010 |
0,008 |
Нефтеналивной танкер |
0,020 |
0,014 |
0,010 |
0,008 |
Дополнительный волновой изгибающий момент для судна порожнём с балластом определяется по формуле
,кНм, |
(2.3.3) |
где - изгибающий момент для судна порожнём с балластом, вызванный непосредственным действием волнения (волновой изгибающий момент), кНм;
- коэффициент, учитывающий влияние волновой вибрации, для судна порожнём с балластом;
- изгибающий момент для судна порожнём с балластом, вызванный ударом волн в носовую оконечность (ударный изгибающий момент), кНм.
Вычисление производится по компьютерной программе MDW.EXE, в которой исходными данными для судна порожнём с балластом являются:
- класс судна («М», «О», или «Р») ;
- высота расчётной волны, h, м;
- тип судна – грузовое;
- длина судна по КВЛ, L, м;
- ширина корпуса судна, B, м;
- средняя осадка судна порожнём с балластом , , м;
- осадка носом судна порожнём с балластом , м;
- водоизмещение судна порожнём с балластом (в тоннах) , т;
- коэффициент общей полноты судна порожнём с балластом, ;
- момент инерции эквивалентного бруса на миделе. ;
-скорость хода судна на тихой воде, , км/ч.
|
Рис. 2.3.1 |
Судно порожнём с балластом на тихой воде испытывает перегиб. Поэтому, оба компонента формулы 2.3.1 принимаются со знаком плюс. То есть, дополнительный волновой изгибающий момент будет соответствовать положению судна на вершине волны (рис. 2.3.1)
2.4 Изгибающий момент при погрузке и выгрузке судна
Изгибающие моменты при погрузке и выгрузки судна зависят от последовательности грузовых операций. Погрузка сухогрузных судов с кормовым расположением машинного отделения , как правило, осуществляется в один слой – с кормы в нос. В процессе погрузки изгибающие моменты меняются не только по величине, но и по знаку. В таблице 2.4.1 приведён пример показывающий характер изменения общего изгибающего момента теплохода бункерного типа длиной 135 м. в процессе однослойной погрузки груза массой 4800 т.
В этом примере судно ставится под погрузку, имея 129 тонн запасов и 750 тонн балласта. Одновременно с погрузкой осуществляется откачка балласта. После загрузки четвёртого трюма судно находится в состоянии перегиба (изгибающий момент имеет знак плюс). Когда загружены четвёртый и третий трюмы, судно уже имеет прогиб (с отрицательным значением изгибающего момента). Наибольшего по модулю значения отрицательный момент достигает после загрузки трёх кормовых трюмов. При загрузке всех четырёх трюмов (т. е для состояния «судно в полном грузу») абсолютное значение отрицательного изгибающего момента будет меньше.
Разгрузка судна производится в обратном порядке, начиная с носа. Поэтому изгибающие моменты, как по величине, так и по знаку, будут такими же, как и при погрузке.
Изгибающие моменты при погрузке – выгрузке танкеров зависят от принятой технологии проведения грузовых операций, влияющей на уровни жидкого груза в отсеках в процессе налива или откачки груза.
Наибольший
изгибающий момент, возникающий в ходе
,кНм, |
(2.4.1) |
где - безразмерный коэффициент общего изгибающего момента при грузовых операциях, определяемый по табл. 2.4.2.
Таблица 2.4.1
№ этапа
|
Эскизы. Количество запасов, груза , балласта, т
|
D, кН. |
Изгибающий момент, кНм |
1
|
|
40420 |
74620
|
2
|
|
53610 |
-93480
|
3
|
|
56900 |
-123870
|
4
|
|
66950 |
-68490
|
Таблица 2.4.2
Тип судна |
Коэффициент при L, м |
|||
50 |
80 |
110 |
140 |
|
Теплоход-площадка |
-0,024 |
-0,020 |
-0,018 |
-0,016 |
Теплоход бункерного типа |
-0,024 |
-0,020 |
-0,018 |
-0,016 |
Нефтеналивной танкер |
-0,022 |
-0,018 |
-0,016 |
-0,015 |