Комплексное квалификационное задание № 5 (вариант эталонного ответа)

5.1. Скорость хода определяем по формуле

уз

(5 баллов)

5.2. Главные размерения определяем, решая совеместно 4 уравнения связи:

D = ρ_в C_b LBT , ( 1 )

, ( 2 )

, ( 3 )

. ( 4 )

Из ( 4 ) получаем T =

Из ( 3 )получаем L = 5,7 B

Подставив выражения для T и L в ( 1 ) получим

B³ = 326, B = 6,9 м

Из ( 3 ) L = 5,7 х 6,9 = 39,2 м

Из ( 4 )

Из ( 2 ) H = 1,3 х T = 1,3 х 2,7 = 3,5 м

Проверка: 320 = 1,025 х 0,42 х 39,2 х 6,9 х 2,7

320 315

(10 баллов)

5.3. Изменение метацентрической высоты

Δh = - Δz_g = - = - (3,5 – 0,5) = - 0,09 м.

Новое значение метацентрической высоты

h₁ = h + Δh = 0,88 – 0,09 = 0,79 м.

Угол крена

Θ = рад.

Θ⁰ = 0,095 х 57,3 = 5,4⁰.

(6 баллов)

5.4. Начальная метацентрическая высота определяется из зависимости

м

(6 баллов)

5.5. Двойное дно повышает безопасность мореплавания (непотопляемость судна) в случае повреждения днищевой обшивки. Правила Регистра требуют обязательного устройства двойного дна:

- на судах длиной от 50 до 61 м в машинном отделении и в нос от него до переборки фор-пика;

- на судах длиной более 61 м – по всей длине судна между переборками форпика и ахтерпика.

(6 баллов)

5.6. Толщина настила палубы пропорциональна действующей (расчетной) нагрузке в степени ½, то есть толщина настила промысловой палубы возрастает в раза.

(5 баллов)

5.7. При выполнении прочностных расчетов используются следующие механические характеристики материалов:

E – модуль продольной упругости или модуль Юнга, представляющий собой коэффициент пропорциональности между нормальными напряжениями σ и относительными линейными деформациями ε :

σ = E х ε (закон Гука) ,

единицы измерения [ Н/м² ] = [ Па ];

G – модуль упругости при сдвиге, представяющий собой коэффициент пропорциональ-ности между касательными напряжениями τ и деформациями сдвига γ:

τ = G х γ (закон Гука),

единицы измерения [ H/м² ] = [ Па ];

μ – коэффициент Пуассона, представляющий собой отношение между поперечной и продольной ε относительными деформациями при простом растяжении (сжатии) в пределах применимости закона Гука:

σ_s – предел текучести материала, наименьшее напряжение, при котором появляются остаточные пластические деформации, то есть деформация образца происходит при постоян-ном растягивающем усилии, [ H/м² ] = [ Па ].

(11 баллов)

5.8. Задача решается из условия равенства максимальных изгибающих моментов, возни-кающих при действии на крышку веса воды, М_в и веса станка М_ст: М_ст = М_в. Люковая крыш-ка рассматривается как свободно опертая балка, для которой при действии распределенной нагрузки интенсивностью q и сосредоточенной посреди пролета Q соответственно

; .

Из равенства следует, что для удовлетворения условия равнопрочности должно соблюдаться условие

Станок, имея длину l_c = 6 м, опирается на l_c/b = 5/2 = 3 крышки. На каждую приходится нагрузка, равная

Следовательно, станок допустимо устанавливать на люковое закрытие.

(9 баллов)

5.9. Целесообразно, так как при малой толщине (до 8 мм) усилие захвата достаточно и не превышает усилий, требуемых при сборке.

(4 балла)

5.10. Усилие правки прямо пропорционально ширине листа, квадрату толщины и пределу текучести. Отсюда получаем, что на этих вальцах при заданном пределе текучести и ширине листа можно выправить лист толщиной

мм.

Таким образом, в данном случае выправить лист толщиной 12 мм нельзя.

(6 баллов)

5.11. При жесткости каната, работающего в упругой области ( Е – условный модуль упругости каната, F – площадь сечения проволок), его длине l и энергии от импульсно приложенной нагрузки W максимальное динамическое усилие рывка равно

Следовательно, увеличение жескости каната в n раз влечет за собой рост динамической нагрузки в раз.

(6 баллов)

5.12. Основные разновидности арматуры, устанавливаемой на судовых трубопроводах:

• запорно-переключающая – клапаны, задвижки (клинкеты), краны, клапанные коробки;

• предохранительная – предохранительные клапаны, приемные сетки, фильтры;

• арматура, пропускающая среду только в одном направлении – невозвратные и возвратно-запорные клапаны, захлопки;

• регулирующая – редукционные и дроссельные клапаны, манипуляторы;

• специальная – кингстоны, пожарные рожки (краны), донные клинкеты и др.

(6 баллов)

5.13. млн. руб.

(8 баллов)

5.14. С увеличением грузоподъемности увеличивается количество продукции, вырабаты-ваемой судном за рейс. Эксплуатационные расходы на переход к месту промысла и обратно остаются практически неизменными, поэтому конечная себестоимость единицы вырабаты-ваемой продукции уменьшается. Если сырьевые ресурсы ограничены, то нельзя считать количество выловленной рыбы прямо пропорционально времени лова, и вывод о снижении себестоимости продукции не является столь очевидным.

(8 баллов)

5.15. Статистическая гипотеза – это предположение о законе распределения случайных величин (например, показателей качества). Статистические гипотезы могут быть параметри-ческими и непараметрическими. Параметрические гипотезы предполагают известным закое распределения и ставят задачу проверки конкретного парамтера этого закона. Непараметри-ческие гипотезы выдвигают только предположение относительно вида распределения при-знака качества, которое должно быть в дальнейшем проверено по критериям согласия, кото-рые являются количественной мерой расхождения принятого теоретического закона распре-деления с результатами контроля.

( 5 баллов)

____________________________

В с е г о: 100 баллов

Специальность 140100 – Кораблестроение