Проектирование конструкций корпуса подводной лодки

СПбГМТУ

Кафедра конструкции судов

Проектирование конструкций корпуса

подводной лодки

Вариант 30

Выполнил: студент гр. 1410 Тимошенко А.П.

                           Проверил: Жестков К.Г.

Санкт-Петербург

2010

Исходные данные:

h_пр= 900м

k_без=1,5

d_пк=14м

L=10,7м

Материал прочного корпуса: титан

σ_т=9000  –предел текучести материала прочного корпуса.

Глава 2. Определение элементов цилдиндрического отсека прочного корпуса.

2.1 Определение толщины обшивки и шпации прочного корпуса в первом приближении

Расчетная глубина погружения составляет :

h_р= h_пр*k_без=900*1,5=1350 м.

Гидростатическое давление на расчетной глубине:

р_р=0,1*1350=135

Основным условием, определяющим толщину обшивки прочного корпуса, является условие прочности по окружным нормальным напряжениям σ₂^о.

Из условия равенства напряжений σ₂^о и допускаемых напряжений при действии на корпус расчетного давления необходимая толщина обшивки прочного корпуса будет:

=10.76 cм

r=d_пк/2=700 см – радиус прочного корпуса

=0,18 –параметр, характеризующий влияние шпангоутов на расчетные напряжения (в первом приближении)

σ_доп=0,8*σ_т=0,8*9000=7200  -допускаемые напряжения.

Из равенства действительного критического давления и расчетного давления по условию устойчивости обшивки определяется предельная шпация по формуле, полученной из формулы Винденбурга и Триллинга

l_пр=

 –характеризует краевой эффект оболочки

Рассмотрим продольное сечение ПК ПЛ: обшивка как балка на упругом основании.

РИСУНОК

Чем больше , тем дальше распространяется краевой эффект;

при l_б>3,1   l_б=l_∞=∞ => не будет влияния краевого эффекта

μ= –параметр Фрумена А.И. : характеризует правильность выбора материала ПК ПЛ с точки зрения удовлетворения нормам прочности и устойчивости без избыточных запасов.

μ==0,9583

Е=1,15*10⁶  -модуль нормальной упругости для титановых сплавов.

-поправочный коэффициент, учитывающий возможные технологические отступления обшивки ПК между шпангоутами от правильной круговой и цилиндрической формы. Условно он принимается равным 0,7.

- поправочный коэффициент, учитывающий влияние отступления от закона Гука на устойчивость материала.

==0,795  -снимаем с графика

l_пр==

=1504,8 мм.

Принимаем конструктивную шпацию в диапазоне 450-1200 мм, кратную 50 и меньшую l_пр  : 1200 мм

Определяем параметр Бубнова по формуле:

β=2.5 –первое приближение.

Уточнение :

 ;

ν – коэффициент пуассона для стали и титанового сплава принимается равным 0,3.

=0.22

2.2 Определение необходимого момента инерции поперечного сечения шпангоута в первом приближении и подбор его профиля.

Необходимый момент инерции поперечного сечения шпангоута с присоединенным пояском обшивки определяется из условия устойчивости рассматриваемого отсека в целом по формуле:

α= характеризует протяженность 1 полуволны потери устойчивости.

n= 2-5

=0.8 –поправочный коэффициент, учитывающий отступление от безмоментного состояния шпангоутов оболочки ПК.

 –параметр, характеризующий влияние шпангоутов на расчетные напряжения и определяется в 1-м приближении.

ν=0,3 коэффициент Пуассона

N=1.2 –коэффициент запаса динамической прочности

=7883

 => =0,71

n=2 => I_n=-13080000 см⁴

n=3 => I_n=508500 см⁴

n=4 => I_n=607100 см⁴  max значение

n=5 => I_n=412000 см⁴

Подберем катанный тавровый профиль

f_o=F=C_i=342.8 см²  оОООЧЕНЬ МНОГО нет такого в графике!!!!!!!