
- •Введение
- •1 Основные характеристики проектируемого судна
- •2 Конструкция корпуса судна
- •2.1 Материалы корпусных конструкций
- •2.2 Конструктивная схема мидель шпангоута
- •2.3 Конструктивная шпация
- •2.4 Расчётные нагрузки Внешние нагрузки на корпус судна со стороны моря
- •2.4.2 Нагрузки от перевозимого груза
- •2.5 Размеры листовых элементов обшивки корпуса и настилов
- •2.6 Размеры элементов конструкций второго дна
- •2.7 Набор бортовых перекрытий с двойным бортом
- •2.8 Ледовые усиления судна
- •2.8.1 Расчётные ледовые нагрузки
- •2.8.2 Размеры конструкций в районе ледовых усилений
- •2.9 Конструкция комингса
- •2.10 Фальшборт
- •2.11 Скуловые кили
- •2.12 Размеры элементов обшивки и набора корпуса в первом приближении
- •3 Проверка общей продольной прочности судна
- •3.1 Изгибающий момент и перерезывающая сила на тихой воде
- •3.2 Изгибающие моменты и перерезывающие силы на волнении
- •3.3 Изгибающий момент при ударе волн в развал бортов
- •3.4 Суммарные изгибающие моменты
- •3.6 Определение фактических моментов сопротивления и моментов инерции поперечного сечения
- •3.7 Анализ полученных результатов
- •4. Конструкция плоской переборки
- •Заключение
- •Список литературы
3.6 Определение фактических моментов сопротивления и моментов инерции поперечного сечения
Расчёт геометрических характеристик эквивалентного бруса удобно ввести в таблицу 3.2 с использованием рисунка 3.1.
В виду симметрии конструкции корпуса относительно ДП в таблице 3.2 приведены продольные связи, расположенные на полуширине судна. Условную линию совмещают с ОП, проходящей по верхней поверхности горизонтального киля.
Рисунок 3.1
Таблица 3.2 – Расчёт геометрических характеристик эквивалентного груза в первом приближении
№ |
Наименование связи |
Площа-дь связи Fi, см2 |
Отстоя-ние центра тяжести от услов-ной оси zi, см |
Стати-ческий момент Fi·zi, см3 |
Собственный момент инерции ii, см4 |
Момент инерции связи относите-льно условной линии ii+ Fi· zi2, см4 |
1 |
вертикальный киль |
70 |
50 |
3500 |
175000 |
58333,33333 |
2 |
горизонтальный киль |
118,8 |
0 |
0 |
0 |
14,256 |
3 |
обшивка днища |
622,7 |
0 |
0 |
0 |
51,89 |
4 |
Ребра жесткости днища |
387,5 |
14,7 |
5696,25 |
83734,875 |
22320 |
5 |
бортовой стрингер |
64 |
244 |
15616 |
3810304 |
9395 |
6 |
днищевой стрингер |
100 |
50 |
5000 |
250000 |
83333,33333 |
7 |
обшивка второго дна |
663 |
100 |
66300 |
6630000 |
55,25 |
8 |
ребра жесткости двойного дна |
313,6 |
87,94 |
27577,984 |
2425207,913 |
12650 |
9 |
скуловой пояс |
165 |
53,65 |
8852,25 |
474923,2125 |
13,75 |
10 |
обшивка наружнего борта 1 |
205,92 |
221,7 |
45652,464 |
10121151,27 |
898316,3904 |
11 |
обшивка наружнего борта 2 |
257,4 |
435,1 |
111994,74 |
48728911,37 |
840925,8 |
12 |
обшивка наружнего борта 3 |
285,6 |
651,55 |
186082,68 |
121242170,2 |
1348127,2 |
13 |
ребро жесткости внутреннего борта 1 |
32,82 |
184 |
6038,88 |
1111153,92 |
0 |
Продолжение таблицы 3.2
14 |
ребро жесткости внутреннего борта 2 |
32,82 |
244 |
8008,08 |
1953971,52 |
0 |
15 |
ребро жесткости внутреннего борта 3 |
32,82 |
304 |
9977,28 |
3033093,12 |
0 |
16 |
ребро жесткости внутреннего борта 4 |
32,82 |
384 |
12602,88 |
4839505,92 |
0 |
17 |
ребро жесткости внутреннего борта 5 |
32,82 |
444 |
14572,08 |
6470003,52 |
0 |
18 |
ребро жесткости внутреннего борта 6 |
32,82 |
504 |
16541,28 |
8336805,12 |
0 |
19 |
ребро жесткости внутреннего борта 7 |
32,82 |
584 |
19166,88 |
11193457,92 |
0 |
20 |
ребро жесткости внутреннего борта 8 |
32,82 |
644 |
21136,08 |
13611635,52 |
0 |
21 |
ребро жесткости внутреннего борта 9 |
32,82 |
704 |
23105,28 |
16266117,12 |
0 |
22 |
ребро жесткости комингса 1 |
25,8 |
824 |
21259,2 |
17517580,8 |
0 |
23 |
ребро жесткости комингса 2 |
25,8 |
884 |
22807,2 |
20161564,8 |
0 |
24 |
подпалубные ребра жесткости |
23,36 |
764 |
17847,04 |
13635138,56 |
316 |
Продолжение таблицы 3.2
25 |
ребро жесткости наружнего борта |
27,37 |
704 |
19268,48 |
13565009,92 |
0 |
26 |
ребра жесткости платформы 1 |
11,68 |
364 |
4251,52 |
1547553,28 |
316 |
27 |
ребра жесткости платформы 2 |
11,68 |
564 |
6587,52 |
3715361,28 |
316 |
28 |
обшивка палубы |
162 |
764 |
123768 |
94558752 |
437400 |
29 |
обшивка внутреннего борта |
596 |
398 |
237208 |
94408784 |
17642394,67 |
30 |
стойка комингса |
261,6 |
805 |
210588 |
169523340 |
1036023,2 |
31 |
полка комингса |
49 |
914 |
44786 |
40934404 |
5002,083333 |
32 |
контрофорс |
4 |
911,5 |
3646 |
3323329 |
8,333333333 |
33 |
платформа 2 |
144 |
564 |
81216 |
45805824 |
7,68 |
34 |
платформа 1 |
144 |
364 |
52416 |
19079424 |
7,68 |
|
СУММА |
5035,2 |
|
1453070 |
798533212 |
22395327 |
Отстояние нейтральной оси поперечного сечения корпуса от условной линии:
Момент инерции полного поперечного сечения корпуса относительно нейтральной оси:
Момент сопротивления палубы:
Момент сопротивления днища:
Момент сопротивления комингса:
Сравниваем фактические значения характеристик поперечного сечения корпуса с минимальными значениями в таблице 3.3.
Таблица 3.3 – Сравнение фактических и минимальных моментов сопротивления и моментов инерции поперечного сечения корпуса судна
Параметр |
Фактические значения |
Минимальные значения |
Выполнение условий прочности |
|
|
|
Выполнено |
|
|
|
Выполнено |
|
|
|
Выполнено |
|
|
|
Не Выполнено |
Так как прочность не обеспечена делаем второе приближение
Увеличиваем толщины комингса и ведем расчеты второго приближения в таблице 3.4
Таблица 3.4 – Расчёт геометрических характеристик эквивалентного груза во втором приближении
№ |
Наименование связи |
Площа-дь связи Fi, см2 |
Отстоя-ние центра тяжести от услов-ной оси zi, см |
Стати-ческий момент Fi·zi, см3 |
Собственный момент инерции ii, см4 |
Момент инерции связи относите-льно условной линии ii+ Fi· zi2, см4 |
1 |
вертикальный киль |
70 |
50 |
3500 |
175000 |
58333 |
2 |
горизонтальный киль |
118,8 |
0 |
0 |
0 |
14 |
3 |
обшивка днища |
622,7 |
0 |
0 |
0 |
52 |
4 |
Ребра жесткости днища |
387,5 |
14,7 |
5696,25 |
83735 |
22320 |
5 |
бортовой стрингер |
64 |
244 |
15616 |
3810304 |
0 |
6 |
днищевой стрингер |
100 |
50 |
5000 |
250000 |
83333 |
7 |
обшивка второго дна |
663 |
100 |
66300 |
6630000 |
55 |
8 |
ребра жесткости двойного дна |
313,6 |
87,94 |
27577,984 |
2425208 |
12650 |
9 |
скуловой пояс |
165 |
53,65 |
8852,25 |
474923 |
14 |
10 |
обшивка наружнего борта 1 |
205,92 |
221,7 |
45652,464 |
10121151 |
898316 |
11 |
обшивка наружнего борта 2 |
257,4 |
435,1 |
111994,74 |
48728911 |
840926 |
12 |
обшивка наружнего борта 3 |
285,6 |
651,55 |
186082,68 |
121242170 |
1348127 |
13 |
ребро жесткости внутреннего борта 1 |
32,82 |
184 |
6038,88 |
1111154 |
0 |
Продолжение таблицы 3.4
14 |
ребро жесткости внутреннего борта 2 |
32,82 |
244 |
8008,08 |
1953972 |
0 |
15 |
ребро жесткости внутреннего борта 3 |
32,82 |
304 |
9977,28 |
3033093 |
0 |
16 |
ребро жесткости внутреннего борта 4 |
32,82 |
384 |
12602,88 |
4839506 |
0 |
17 |
ребро жесткости внутреннего борта 5 |
32,82 |
444 |
14572,08 |
6470004 |
0 |
18 |
ребро жесткости внутреннего борта 6 |
32,82 |
504 |
16541,28 |
8336805 |
0 |
19 |
ребро жесткости внутреннего борта 7 |
32,82 |
584 |
19166,88 |
11193458 |
0 |
20 |
ребро жесткости внутреннего борта 8 |
32,82 |
644 |
21136,08 |
13611636 |
0 |
21 |
ребро жесткости внутреннего борта 9 |
32,82 |
704 |
23105,28 |
16266117 |
0 |
22 |
ребро жесткости комингса 1 |
25,8 |
824 |
21259,2 |
17517581 |
0 |
23 |
ребро жесткости комингса 2 |
25,8 |
884 |
22807,2 |
20161565 |
0 |
24 |
подпалубные ребра жесткости |
23,36 |
764 |
17847,04 |
13635139 |
316 |
Продолжение таблицы 3.4
25 |
ребро жесткости наружнего борта |
27,37 |
704 |
19268,48 |
13565010 |
0 |
26 |
ребра жесткости платформы 1 |
22,3 |
364 |
8117,2 |
2954661 |
316 |
27 |
ребра жесткости платформы 2 |
22,3 |
564 |
12577,2 |
7093541 |
316 |
28 |
обшивка палубы |
360 |
764 |
275040 |
210130560 |
26 |
29 |
обшивка внутреннего борта |
596 |
398 |
237208 |
94408784 |
17642395 |
30 |
стойка комингса |
392,4 |
805 |
315882 |
254285010 |
1554035 |
31 |
полка комингса |
84 |
914 |
76776 |
70173264 |
40 |
32 |
контрофорс |
4 |
941,5 |
3766 |
3545689 |
8 |
33 |
платформа 2 |
144 |
564 |
81216 |
45805824 |
8 |
34 |
платформа 1 |
144 |
364 |
52416 |
19079424 |
8 |
|
СУММА |
5420 |
|
1751601 |
1033113197 |
22461609 |
Отстояние нейтральной оси поперечного сечения корпуса от условной линии:
Момент инерции полного поперечного сечения корпуса относительно нейтральной оси:
Момент сопротивления палубы:
Момент сопротивления днища:
Момент сопротивления комингса:
Сравниваем фактические значения характеристик поперечного сечения корпуса с минимальными значениями в таблице 3.5.
Таблица 3.5 – Сравнение фактических и минимальных моментов сопротивления и моментов инерции поперечного сечения корпуса судна
Параметр |
Фактические значения |
Минимальные значения |
Выполнение условий прочности |
, см4 |
|
|
Выполнено |
, см4 |
|
|
Выполнено |
, см4 |
|
|
Выполнено |
, см4 |
|
|
Выполнено |