Требуемое превышение частот должно обеспечиваться для всех основных эксплуатационных режимов работы судна.

Примечание.Для основных эксплуатационных режимов работы первичных двигателей генераторов и грузовых насосов допускается превышение частоты возмущающей силы (не менее чем на 30 %) над частотой свободных колебаний.

Если требуемое превышение частот не обеспечивается, следует предусмотреть мероприятия для увеличения частоты свободных колебаний. Эффективность этих мероприятий должна быть подтверждена повторным расчетом.

По согласованию с Речным Регистром допускается превышение указанных частот на 25 % для пластин и 15 % для холостого набора и ребер жесткости, если проектант представит обоснованный расчет вынужденной вибрации, подтверждающий, что амплитуда колебаний указанных элементов не превышает допускаемого значения (см. 2.6.26).

2.6.11 ЧастотаNсвободных колебаний первого тона пластины наружной обшивки, опертой на рамный набор и не подкрепленной холостым набором или ребрами жесткости, определяется по формуле, Гц:

(2.6.11)

где a — короткая сторона пластины, м;

b — длинная сторона пластины, м;

t — толщина пластины, м;

E — модуль упругости первого рода материала пластины, Па;

 — плотность материала пластины, кг/м³;

 — коэффициент Пуассона материала пластины.

2.6.12 Частоту свободных колебанийN^*, пластин‚ указанных в 2.6.11‚ с учетом присоединенных масс жидкости следует рассчитывать по формуле, Гц:

N^*, (2.6.12-1)

где k_п — коэффициент влияния присоединенных масс жидкости на частоту свободных колебаний пластин, вычисляется по формулам:

если пластина омывается с одной стороны жидкостью,

k_п= 1 +αρ_жa/t, (2.6.12-2)

если пластина омывается с двух сторон жидкостями с различными плотностями,

k_п= 1 +αa(ρ_ж +ρ_ж)/ ρt, (2.6.12-3)

ρ_жρ_ж,ρ_ж — плотность жидкостей, кг/м³;

ρ — плотность материала пластины, кг/м³;

α — коэффициент, определяемый в зависимости от отношения сторон пластины по табл. 2.6.12;

Таблица 2.6.12

a/b, c/l	
0,1	0,76
0,2	0,71
0,3	0,65
0,4	0,61
0,5	0,55
0,6	0,51
0,7	0,47
0,8	0,45
0,9	0,43
1,0	0,42

t – толщина пластины, м.

2.6.13 ЧастотаN_Псвободных колебаний первого тона ячеек пластин наружной обшивки, опертых на рамный набор и подкрепленных холостым набором или ребрами жесткости (рис. 2.6.13), рассчитывается с помощью формулы, Гц:

(2.6.13)

где c — короткая сторона ячейки пластины, образованной рамным и холостым набором, м;

l — длинная сторона ячейки пластины, м;

E, t, ρ,μ– см. 2.6.11 и 2.6.12.

Рис. 2.6.13

2.6.14ЧастотуN^*_п, Гц, свободных колебаний ячейки пластины с учетом присоединенных масс жидкости следует рассчитывать аналогично формуле 2.6.12-1. При этом коэффициент влияния присоединенных масс жидкости определяют по формулам:

для пластины, омываемой жидкостью с одной стороны,

, (2.6.14-1)

для пластины, омываемой жидкостями с различными плотностями с двух сторон

, (2.6.14-2)

где α — коэффициент, определяемый по табл. 2.6.12 в зависимости от отношения сторон ячейки пластины;

c — короткая сторона ячейки пластины, м;

ρ_ж,ρ_ж, ρ t –см. 2.6.12.

2.6.15 Частота свободных колебаний первого тона холостого набора или ребер жесткости определяется по формуле, Гц:

, (2.6.15-1)

где K — коэффициент, равный:

при свободно опертых концах профилей — 1,57;

при свободно опертом одном конце профиля и жестко заделанном дру­гом — 2,46;

при жестко заделанных концах профиля — 3,56;

E — модуль упругости первого рода, Па;

i — момент инерции поперечного сечения ребра или холостого набора вместе с присоединенным пояском обшивки, размеры которого назначаются согласно 2.2.53.1, м⁴;

m_р=ρ (f +ct), (2.6.15-2)

l — длина ребра, м;

f — площадь поперечного сечения изолированного ребра, м²;

t — см. 2.6.11;

c — см. 2.6.13.

2.6.16ЧастотуN*_рсвободных колебаний холостого набора или ребер жесткости с учетом присоединенных масс жидкости следует рассчитывать по формулам, Гц:

, (2.6.16-1)

где k_p — коэффициент влияния присоединенных масс жидкости, который следует определять без учета ориентации ребер по формуле:

, (2.6.16-2)

где _ж — см. 2.6.12.

Значения коэффициента α следует брать по табл. 2.6.12 в зависимости от отношенияa/b, т.е. размеров пластин до установки холостого набора или ребер жесткости.

Приведенная толщина t_прпластин с ребром, м:

t_пр=t+f/c, (2.6.16-3)

где t,f,c — cм. 2.6.15.

В случае омывания пластины, подкрепленной холостым набором, жидкостью с двух сторон k_ропределяется по формуле

k_р= 1 +a(ρ´_ж+ρ´´_ж)/(ρ t_пр), (2.6.16-4)

где _жи_ж — см. 2.6.12.

2.6.17Соотношение частот свободных колебаний холостого набора (или ребер жесткости) и пластины наружной обшивки должно удовлетворять условию.

2.6.18 Частоту свободных колебаний первого тона пластин внутренних конструкций, опертых на рамный набор и не подкрепленных холостым набором или ребрами жесткости, следует определять по формуле, Гц:

(2.6.18)

где a,b,E,t,, — см. 2.6.11.

2.6.19Частоту свободных колебаний пластин, указанных в 2.6.18, с учетом присоединенных масс жидкости следует рассчитывать по формулам 2.6.12-1 – 2.6.12‑3. Коэффициент  выбирают с помощью рис. 2.6.19 в зависимости от отношения сторон a/b по кривой, соответствующей n = 1.

2.6.20 Частоту свободных колебаний ячеек пластин внутренних конструкций, опертых на рамный набор и подкрепленных холостым набором или ребрами жесткости (см. рис. 2.6.13), следует определять по формуле, Гц:

(2.6.20)

Рис. 2.6.19

2.6.21ЧастотуN^*_псвободных колебаний ячейки пластины с учетом присоединенных масс жидкости следует рассчитывать аналогично формуле (2.6.12-1). Коэффициент влияния присоединенных масс определяют по формулам 2.6.14-1 и 2.6.14‑2. Коэффициентв этих формулах следует выбирать с помощью рис. 2.6.19 в зависимости от отношения сторон ячейкиc/lпо кривой, соответствующей значениюn, равному числу ячеек.

2.6.22Частоту свободных колебаний первого тона холостого набора или ребер жесткости для внутренних конструкций при их колебаниях в воздухе следует определять по формулам 2.6.15-1 и 2.6.15-2. Влияние присоединенных масс жидкости учитывается формулами 2.6.16-1 –2.6.16‑4.

2.6.23Вычисление частот свободных колебаний пластин и холостого набора или ребер жесткости для внутренних конструкций следует считать законченным, если N^*_р/N^*_п2 (илиN_р/N_п2 для конструкций, находящихся в воздухе). В противном случае необходимо учитывать взаимодействие между пластинами и ребрами при их колебаниях (см. 2.6.24).

2.6.24 ЧастотуN_ссвободных колебаний первого тона пластин внутренних конструкций подкрепляющими эти пластины ребрами жесткости внутренних конструкций с учетом их взаимодействия следует определять по формуле, Гц:

(2.6.24-1)