7.4.3 Контроль прочности по судовой компьютерной программе
На современных судах существует опасность нарушения общей продольной прочности корпуса судна из-за нерационального размещения груза.
Условия прочности корпуса могут нарушаться не только по изгибающим.
Кроме того, эпюра изгибающих моментов и перерезывающих сил может иметь несколько максимумов, значительно удаленных от миделя, поэтому общую прочность по перерезывающим силам и изгибающим моментам необходимо контролировать в нескольких поперечных сечениях по длине корпуса, особенно у судов длиною более 180 метров.
В этих случаях для каждого из принятых сечений корпуса необходимо согласно принятому грузовому плану рассчитать действующие напряжения от перерезывающих сил и изгибающих моментов и сравнить их с допускаемыми значениями, а такой расчет экипаж судна может выполнить только с помощью компьютера.
В настоящее время интенсивно развивается разработка грузовых компьютерных программ, которые позволяют просто и быстро, а главное, более точно рассчитывать параметры прочности, посадки, остойчивости и непотопляемости судна. Результаты выполненных расчетов эти программы представляют в цифровом и графическом виде. Расчет прочности судна в этих программах проводят, используя следующий алгоритм.
1) Ввод характеристик нагрузки судна.
2) Расчет эпюр распределения по длине судна перерезывающих сил и изгибающих моментов на тихой воде и на расчетном волнении.
3) Расчет площадей Fi, статических моментов Si, моментов сопротивления Wi и моментов инерции Ii для значительного числа конструктивных сечений корпуса судна.
4) Расчет максимального значения действующих напряжений от перерезывающих сил и изгибающих моментов для всех рассмотренных сечений корпуса равных Т=Ni/Fi и s=Mi./Wi соответственно.
5) Расчет допускаемых значений перерезывающих сил Nдоп и изгибающих моментов Mдоп с использованием допускаемых касательных и нормальных напряжений для каждого рассматриваемого сечения корпуса:
Nдоп = Fi∙Тдоп; Mдоп=Wi∙Сдоп.
6) Сравнение рассчитанных значений, действующих в расчетных сечениях сил и моментов с допускаемыми, для проверки выполнения условия:
(Ni/Nдоп) 1 Mi/Mдоп) 1
с последующим представлением результатов в цифровом и графическом виде.
7) В ряде программ также предусмотрена возможность корректировки загрузки судна для обеспечения общей и местной прочности.
В настоящее время для контроля общей прочности корпуса судна после его загрузки разработаны утвержденные классификационными обществами программы типа «LOADSTAR», «ЕАSЕАСОN», «OLOS», «MASTER LOAD» и др.
В качестве примера в таблице 7.4 в цифровом виде приведены результаты расчета общей продольной прочности судна после загрузки с помощью грузовой компьютерной программы «LOADSTAR».
Таблица 7.4 - Проверка общей продольной прочности судна.
Результаты этого же расчета прочности, представленные в виде графика приведены на рисунке 7.8.
Рис. 6.7 Проверка общей продольной прочности судна.
Вариант представления результатов расчета прочности судна с помощью программы «LOGOPIAS» приведен на рисунке 7.9.
Рис. 7.8 Проверка общей продольной прочности судна.