Комплексное квалификационное задание № 10 (вариант эталонного ответа)

10.1. Водоизмещение проектируемого судна в первом приближении

т.

Ширина судна м.

Длина судна м.

Осадка судна м.

(9 баллов)

10.2. Мощность энергетической установки в первом приближении

кВт.

Основной недостаток газовых турбин – малый ресурс. Это в настоящее время сдерживает их применение в транспортном флоте.

Создание материалов повышенной жаропрочности и дальнейшее совершенствование конструкции газовых турбин позволяет значительно повысить температуру рабочего газа, что приведет к существенному уменьшению расхода топлива и повышению ресурса. Поэтому, а также учитывая небольшую массу и габариты, газовая турбина является перспективным двигателем для судовых энергетических установок.

(8 баллов)

10.3. Масса топлива проектируемого судна

т.

Масса энергетической установки

т.

10.4. Среди основных требований, предъявляемых к люковым закрытиям сухогрузных судов, выделяются требования к прочности и водонепроницаемости (на верхней палубе). К другим требованиям относятся в первую очередь эксплуатационные: закрытия должны быть просты, надежны, долговечны, удобны для проведения грузовых работ при открытых и укладки груза при закрытых люках. Время, затрачиваемое на открывание и закрывание люков, должно быть минимальным. Стоимость закрытий не должна быть высокой.

Закрытия люков на верхних палубах должны быть прочными и герметичными, чтобы противостоять воздействию моря. При открытых люках крышки должны возможно меньше затруднять работу портовых кранов. Люковые закрытия сухогрузных судов должны быть также удобными для укладки палубного груза, а палуба по-возможности свободной от конст-рукций, связанных с закрытиями люков или приводами.

В твиндеках закрытия люков не обязательно должны быть герметичными, однако к ним предъявляются специфические требования: при отсутствии комингсов крышки в открытом положении не должны загромождать подпалубные пространства и проходы с борта на борт; частичное открывание люка должно осуществляться без полного освобождения остальных крышек от груза; при перевозках зерна открытые крышки должны образовывать замкнутое пространство – питатели трюмов.

(12 баллов)

10.5. При приеме жидких грузов изменение поперечной метацентрической высоты равно

Новое значение метацентрической высоты h₁ = h₀ + Δh = 0,85 – 0,2 = 0,65 м.

(7 баллов)

10.6. Период бортовой качки приближенно равен

T₄ = сек.

Периоды вертикальной и килевой качки приближенно оцениваются по формуле

сек.

(4 балла)

10.7. Критическая жесткость бимса – это та минимальная жесткость, при достижении которой бимс при потере устойчивости перекрытия не прогибается, то есть работает как жесткая опора. С точки зрения обеспечения устойчивости дальнейшее увеличение жесткости бимса бессмысленно.

(3 балла)

10.8. Согласно критерию максимального касательного напряжения 2τ_max = σ_т , где σ_т – предел текучести при растяжении, энергетический критерий дает близкие результаты. Так, для испытывающего действия нормальных и касательных напряжений согласно критерию максимального касательного напряжения условие наступления текучести ; а согласно энергетическому .

(7 баллов)

10.9. Между кривыми нагрузки, перерезывающей силы и изгибающего момента сущест-вуют следующие соотношения:

- площадь, ограниченная кривой сил плавучести, должна равняться площади, ограничен-ной кривой веса;

- центры тяжести площадей, ограниченных кривыми веса и сил плавучести, должны находиться на одной вертикали;

- алгебраическая сумма площадей, ограниченных кривой нагрузки, должна быть равна нулю;

- пиковые величины перерезывающей силы должны располагаться в тех точках по длине, в которых кривая нагрузки пересекает ось абсцисс;

- кривая изгибающего момента должна иметь максимум в точке, где ордината кривой перерезывающей силы равна нулю;

- точки перегиба кривой изгибающего момента должны быть расположены в тех местах, где ординаты кривой перерезывающей силы имеют пиковые величины (кривая нагрузки пересекает ось абсцисс);

- кривые перерезывающей силы и изгибающего момента в конечных точках должны иметь нулевые ординаты.

(11 баллов)

10.10. Правилами Регистра регламентируются следующие параметры общей прочности корпуса судна:

- момент сопротивления поперечного сечения корпуса;

-момент инерции поперечного сечения корпуса;

- напряжения в продольных связях корпуса на тихой воде;

- суммарные напряжения в продольных связях корпуса.

(7 баллов)

10.11. На стадии технического проекта необходимо решить следующие основные вопросы технологичности корпуса:

- выбор схемы разбивки корпуса на блоки и секции с учетом условий завода-строителя;

- выбор типоразмеров материалов;

- выбор наиболее совершенных и простых конструкций, деталей и узлов, обеспечиваю-щих минимальную трудоемкость изготовления;

- определение и обеспечение пригодности конструкций к механизированному и автома-тизированному изготовлению;

- выбор схемы формирования корпуса и метода организации постройки с учетом особен-ностей завода-строителя.

(8 баллов)

10.12. В зависимотси от расположения базисной поверхности построечные места разде-ляют на горизонтальные и наклонные. К первым относятся сухие строительные и наливные доки или отдельные горизонтальные открытые или закрытые построечные места, ко вторым – наклонные продольные и поперечные стапели.

(5 баллов)

10.13. Из приведенных двух вариантов сухогрузного судна экономически более эффективен первый вариант из-за меньшего значения удельных приведенных затрат, обу-словленного меньшей строительной стоимостью и более низкими эксплуатационными затра-тами.

(3 балла)

10.14. Целевую отдачу применительно к сухогрузному судну можно резко повысить за счет дальнейшего совершенствования эксплуатационно-технических характеристик специа-лизированных сухогрузных судов, интенсификации их технической эксплуатации и создания новых типов судов.

(4 балла)

10.15. Для оценки работоспособности конструкций наиболее широко применяют следую-щие основные методы контроля: контроль всех изделий нагружением; контроль отдельных деталей (образцов) с их разрушением; контроль всех деталей или выборочно без разрушения. При контроле первым методом испытательные нагрузки обычно превышают рабочие в опре-деленное число раз (коэффициент запаса), а после испытаний выполняют контроль неразру-шающими методами. Таким образом испытывают баллоны высокого давления, ответствен-ные и высоконапряженные в процессе эксплуатации изделия. Разрушающие испытания позволяют оценить показатели прочности, надежности и другие характеристики поступаю-щих на судостроительное предприятие материалов и заготовок. Испытания проводят выбо-рочно с последующим статистическим анализом полученных результатов. Контроль изделий без разрушения включает внешний осмотр и оценку качества поверхности, проверку формы и размеров, различные виды дефектоскопии и определение свойств материала конструкции физическими методами. Последние два способа носят общее название – неразрушающий контроль, который проводят до эксплуатации судна или другого изделия, что позволяет от-браковывать изделия, имеющие скрытые (внутренние) дефекты.

(5 баллов)

________________________

В с е г о: 100 баллов

Специальность 140100 – Кораблестроение