Определение напряжений в межоконных перемычках (кн. Н.В. Маттес «Прочность судов на подводных крыльях»)
Для каждого замкнутого контура имеем :
μкр=2 ∑ giSi
gi – cдвигающие усилия на единицу длинны i-го замкнутого контура
Si – площадь ограничения i-м замкнутым контуром
hi – толщина соответствующего пояса обшивки i-го контура
G – модуль сдвига
Расчетная схема
Размеры поясков обшивки:
h1=4 мм l1=4000 мм
h2=4 мм l2=2540 мм
h3=4 мм l3=1500 мм S1=11.6 мм2
h4=4 мм l4=2700 мм
h5=3 мм l5=6000 мм S2=12.7 мм2
h6=3 мм l6=1000 мм
hкр=0,07 мм l7=800 мм
h8=2 мм l8=210 мм
h9=2 мм l9=5300 мм
Пояс, включающий вырезы окон, заменяется сплошным поясом с некоторой приведенной толщиной hкр . Значение hкр находится из условия, что фактически пояс борта с вырезом работает на сдвиг так же как и заменяющий его сплошной пояс такой же ширины, но имеющий другую толщину.
h=4 – толщина перемычки
a=1000 – расстояние между шпангоутами надстройки
d=200 – ширина меж оконной перемычки с=l7 высота оконного выреза с=800 мм
μ=0,3
i=h*d3/12=0.4*203/12=266
момент инерции межоконной перемычки
Система уравнений для схемы поперечного сечения
2(g1S1+g2S2)=Mкр
решаем систему уравнений
Таблица 16
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
hn |
4 |
4 |
4 |
4 |
3 |
3 |
0.1 |
2 |
2 |
ln |
4000 |
2540 |
1500 |
2700 |
6000 |
1000 |
800 |
210 |
5300 |
l/n |
1000 |
635 |
375 |
675 |
1500 |
333 |
8000 |
105 |
2650 |
∑1-5=4158 ∑5-9=12588
(g1*4185-g2*1500)/11.6=(g2*12588-g11500)
2(g1*11.6+g2*12.7)=120
g1*11.6+g2*12.7=60
360g1-130g2=990g2-120g1
48g1-112g2=0
11.6g1+12.7g2=60 g1=112/48 g2=2.34g2
g1=3.52 т/м
g2=15 т/м
Величина сдвигающих усилий действующих на перемычку
V=g2*a=1.5*1=1500 кг
Расчетное значение изгибающего момента
m=V(0.5c-0.8r)=1500(0.5*0.8-0.8*0.15)=405 кг*м
Расчетные напряжения
σ=+-md/2i=+-405*20/2*266=155 кг/см2 <σдоп=720 кг/см2
τ=1.5 V/dn=1.5*1500/20*0.4=270 < τдоп=410 кг/см2
Местная прочность корпуса.
Расчет нагрузки и величины допускаемых напряжений приняты в соответствии Российскому Морскому Регистру Судоходства
1) Наружная обшивка днища и скегов
Рассмотрим пластину скега, которая наиболее нагружена и ближе расположена к основной. Местную прочность проверяем по наибольшей из двух нагрузок
I – гидростатическое давление на обшивку скега с учетом волнения
Pст=0,24 кг/см2
II – гидродинамическое воздействие массы воды при ударе в носовую оконечность.
h1=T+he/2-z=1.4+2.4/2-0.2=2.4 м
Нагрузка от удара волны в носовую оконечность распределена на 3 теоретические шпации.
Общая длинна ударов ly=4.35 м
Сила удара для одного скега Р=18,1 т
Сила удара на единицу длины
Ре=Р/lg=18100/4.35=40 кг/см2
ширина удара by=1.2 м
Сила удара на единицу площади
Р=40/120=0,333 кг/см2
Следовательно за расчетную нагрузкупримем давление на обшивкупри ударе волны в носовую оконечность.
Допускаемые напряжения в опорных сечениях пластин в средней части судна
σ=0,6*0,9σт=0,6*0,9*1800=970 кг/см2
Схема пластины.
Значение изгибающего момента:
μ=kpb2=0.0729*0.333*402=390 кг*см
k=0.0729 при a:b=2.5
Нормальные напряжения в опорном сечении пластин
σ=σμ/t=6*39/0.4=585 кг/см2 < σдоп=970 кг/см2
Р. Ж скегов
Продольные ребра жесткости скегов считаются как балки, жестко заделанные по контуру. Расчетная нагрузка Рд=0,333 кг/см2
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.