2 Общая прочность судна

Рассмотрим общий продольный изгиб судна. Корпус судна как упругая балка переменного сечения изгибается под действием сил тяжести, давления забортной воды, волнового давления и ударов волн в носовую оконечность.

Такую деформацию называют общим продольным изгибом судна. Для нахождения расчётного изгибающего момента алгебраически складываются:

,

где М_тв – момент на тихой воде;

М_в – волновой изгибающий момент;

М_у – момент от удара волны;

Требуется определить все три составляющих от этих моментов.

2.1 Изгибающий момент на тихой воде

В соответствии с РМРС изгибающий момент на тихой воде должен определяться интегрированием нагрузки по 21 ординате. В курсовом проекте допускается для определения момента на тихой воде использовать приближённую формулу:

,

где D – водоизмещение в полном грузу, т;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

L – длина судна, м;

к – коэффициент зависящий от типа судна, принимаем 47.5;

кНм;

Принимаем момент на тихой воде со знаком минус и равным: - 38.29 МНм.

2.2 Волновой изгибающий момент

Волновой изгибающий момент может быть, как положительным, так и отрицательным в зависимости от положения судна на гребне волны. Если средняя часть судна находится на вершине волны, то судно испытывает перегиб и момент принимается положительным. Если средняя часть судна находится на подошве волны, а носовая и кормовая оконечности на гребне, то судно испытывает прогиб и момент принимается отрицательным.

1. Перегиб судна.

Момент определяется по формуле:

,

где C_W – волновой коэффициент. Принимаем 6.38.

α – коэффициент, зависящий от положения расчётного сечения по длине судна. Так как рассматривается самый неблагоприятный момент(наибольший изгибающий момент в районе миделя) то принимаем

α = 0.8.

Расчёт:

КНм;

МНм;

2. Прогиб судна.

КНм;

МНм;

Волновой изгибающий момент для судов ограниченного района плавания должен быть умножен на редукционный коэффициент. Для судна R2 – RSN:

;

;

Тогда:

МНм;

МНм;

Изгибающий момент от удара волн в развал бортов определяется только для судов от 100 м до 200 м.

Суммарные изгибающие моменты приведены в таблице 2.1

Таблица 2.1 – Изгибающие моменты.

№	Наименование	Прогиб	Перегиб	Размерность
1.	Тихая вода	- 38.29	-	МН×м
2.	На вершине волны	-	42.27	МН×м
3.	На подошве волны	-45.63	-	МН×м
4.	Сумма	-83.92	42.27	МН×м

2.3 Расчёт перерезывающей силы

Волновая перерезывающая сила в рассматриваемом сечении определяется по формуле:

,

где f₁ и f₂ – коэффициенты зависящие от расположения сечения по длине судна, для средней части принимаем f₁ = f₂ = 0.7

кН;

Перерезывающая сила на тихой воде рассчитывается по формуле:

;

кН;

Суммарные перерезывающие силы представлены в таблице 2.2

Таблица 2.2 – Перерезывающие силы.

№	Наименование	Разм.	Прогиб	Перегиб
1.	На тихой воде	кН	-	2054
2.	На вершине	кН	-1974	-
3.	На подошве	кН	-	1974
4.	Сумма	кН	-1974	4028