Добавил:
stepanenkoiaroslavwork@gmail.com Добрый день, если вы воспользовались предоставленной информацией и она вам пригодилась, то это супер. Если захотите отблагодарить, то лучшей благодарностью будет написать мне на почту, приложив ваши готовые работы по другим предметам. Возможно они послужат кому-то хорошим примером. 😉😉😉 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
0
Добавлен:
22.12.2025
Размер:
485.77 Кб
Скачать

3.3 Расчет частот свободных колебаний пластин наружной обшивки

3.3.1 Частота свободных вертикальных колебаний первого тона пластин наружной обшивки, опертых на рамный набор и не подкрепленных холостым набором, определяется по формуле 2.6.13 [1]:

 

 

π

 

 

+

а

2

 

t

2

E

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Nп =

 

 

2

 

 

 

2

,

(3)

 

2

 

b

 

12ρ(1 − μ

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

где а –

короткая сторона пластины, м;

 

 

 

 

 

 

 

b –

длинная сторона пластины, м;

 

 

 

 

 

 

 

t –

толщина пластины, м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е –

модуль упругости материала пластины, Е = 210·109 Па;

 

ρ– плотность материала пластины, ρ = 7850 кг/м3;

μ– коэффициент Пуассона, μ = 0,26.

Частота свободных вертикальных колебаний первого тона пластин наруж-

ной обшивки, опертых на рамный набор и подкрепленных холостым набором,

определяется по формуле 2.6.13 [1]:

 

 

π

 

 

+

c

2

 

t

2

E

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Nп =

 

 

 

 

 

 

2

,

(4)

 

2

 

l

2

 

12ρ(1 − μ

 

 

2c

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

где с –

короткая сторона пластины, м;

 

 

 

 

 

 

 

l –

длинная сторона пластины, м;

 

 

 

 

 

 

 

t –

толщина пластины, м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е –

модуль упругости материала пластины, Е = 210·109 Па;

 

ρ– плотность материала пластины, ρ = 7850 кг/м3;

μ– коэффициент Пуассона, μ = 0,26.

Частота свободных колебаний с учетом присоединенной массы жидкости,

омывающей пластину, определяется по формуле 2.6.12-1 [1]:

N*

=

N п

,

(5)

 

п

 

 

k п

 

 

 

 

 

 

 

где kп – коэффициент влияния присоединенных масс жидкости на частоту свободных колебаний пластин, определяется по формуле 2.6.12-2 [1]:

RDB 66.42-021-009

Изм. Лист № докум.

Подп. Дата

Лист

11

kп = 1 + αρж

с

;

(6)

 

 

ρt

 

α - коэффициент, определяемый по таблице 2.6.12 Правил РРР в зави-

симости от отношения сторон пластины.

ρж – плотность жидкости, кг/м3;

3.3.2 Пластины днища в машинном отделении, подкрепленные ребром же-

сткости (омываются жидкостью с одной стороны), представлены на рисунке 2.

Борт

м591,

рол Ф

рол

=b

 

Ф

Кильсон

a=0,55м

Рисунок 2

 

 

p

 

 

 

0,55

2

 

0,008

2

× 210 ×10

9

 

 

N =

 

 

1

+

 

 

 

 

 

 

= 69,35 Гц;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

п

2

× 0,55

2

1,95

2

 

12 × 7850(1 - 0,26

)

 

 

 

 

 

 

 

 

где c = 0,55 м; l = 1,95 м; t = 0,008 м.

1000 × 0,55

kп = 1 + 0,661· 7850 0,008 = 6,79;

где ρж – плотность жидкости, ρж = 1000 кг/м3;

α = 0,661 при c/l = 0,282;

N*п = 69,35 = 26,62 Гц 6,79

RDB 66.42-021-009

Изм. Лист № докум.

Подп. Дата

Лист

12

 

Согласно п.2.6.10, для основных эксплуатационных режимов работы пер-

вичных двигателей и генераторов частоты свободных колебаний первого тона

должны превышать частоты возмущающей силы на 50%:

 

 

 

N*п = 26,62Гц > NГР = 6,1×1,5 = 9,2Гц

 

 

 

 

 

Согласно п.2.6.10, для основных эксплуатационных режимов работы пер-

вичных двигателей и генераторов, допускается превышение частоты возмущаю-

щей силы на 30%:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N*п = 26,62 ×1,3 = 34,61Гц < N ДГ = 50,1Гц

 

 

 

 

N*п

= 26,62 ×1,3 = 34,61Гц < N ДГ

= 75Гц

 

 

 

 

 

 

N*п = 26,62 ×1,3 = 34,61Гц < N ГД

 

= 90Гц

 

 

 

 

 

Условия выполняются.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3.3 Пластины борта ниже бортового стрингера в машинном отделении,

подкрепленные ребром жесткости (омываются жидкостью с одной стороны),

представлены на рисунке 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бортовой стрингер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c=0,55м

 

 

 

 

 

 

 

 

l=1,7м

 

Рамныйшпангоут

 

 

 

 

 

 

Рамныйшпангоут

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Днище

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

0,55

2

 

0,008

2

× 210 ×10

9

 

 

 

 

Nп =

 

 

1 +

 

 

 

 

 

 

= 71,0 Гц;

 

 

2

× 0,55

2

 

1,7

2

 

 

12 × 7850(1 - 0,26

2

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где с = 0,55 м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l = 1,7 м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t = 0,008 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лист

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RDB 66.42-021-009

Изм. Лист

№ докум.

Подп.

Дата

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000 ×

0,55

 

 

 

 

 

 

 

 

kп = 1 + 0,641· 7850 0,008 = 6,61;

 

 

 

 

 

α = 0,641 при a/b = 0,3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N*п =

71,0

= 27,6 Гц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6,61

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Согласно п.2.6.10, для основных эксплуатационных режимов работы пер-

вичных двигателей и генераторов частоты свободных колебаний первого тона

должны превышать частоты возмущающей силы на 50%:

 

 

 

 

N*п = 27,6Гц > NГР = 6,1×1,5 = 9,2Гц

 

 

 

 

Согласно п.2.6.10, для основных эксплуатационных режимов работы пер-

вичных двигателей и генераторов, допускается превышение частоты возмущаю-

щей силы на 30%:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N*п = 27,6 ×1,3 = 35,88Гц < N ДГ = 50,1Гц

 

 

 

 

 

N*п = 27,14 ×1,3 = 35,88Гц < N ДГ = 75Гц

 

 

 

 

 

N*п = 27,14 ×1,3 = 35,88Гц < N ГД = 90Гц

 

 

 

 

Условия выполняются.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3.4 Пластины борта выше бортового стрингера в машинном отделении,

подкрепленные ребрами жесткости, представлены на рисунке 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Палуба

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рамныйшпангоут

 

 

 

c=0,55м

Рамныйшпангоут

 

 

 

 

 

 

 

 

l=1,7м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бортовой стрингер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

=

p

 

 

 

2

 

210

×10

9

× 0,008

2

 

= 71,0Гц

 

 

п

2

1 + 0,55

 

 

2

 

 

 

 

 

2 × 0,55

 

1,7

2

 

12 × 7850(1 - 0,26

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где с = 0,55 м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l = 1,7 м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лист

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RDB 66.42-021-009

Изм. Лист

№ докум.

Подп.

 

Дата

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t = 0,008 м.

Согласно п.2.6.10, для основных эксплуатационных режимов работы пер-

вичных двигателей и генераторов частоты свободных колебаний первого тона должны превышать частоты возмущающей силы на 50%:

Nп= 71,0Гц > NГР = 6,1×1,5 = 9,2Гц

Согласно п.2.6.10, для основных эксплуатационных режимов работы пер-

вичных двигателей и генераторов, допускается превышение частоты возмущаю-

щей силы на 30%:

N п = 71,0

×1,3

= 92,3Гц > N ДГ

= 50,1Гц

N п

= 71,0

×1,3

= 92,3Гц > N ДГ

= 75Гц

N п

= 71,0

×1,3

= 92,3Гц > N ГД

= 90Гц

Условия не выполняются.

3.3.5 Для выполнения всех условий пластины борта выше бортового стрин-

гера в машинном отделении подкрепляем вертикальными ребрами, как показано на рисунке 5.

 

Палуба

 

 

c=0,27м

 

 

c=0,28м

 

b=1,7м

Рамный шпангоут

Рамный шпангоут

 

Бортовой стрингер

 

Рисунок 5

 

 

 

 

p

 

 

 

0,28

2

 

 

210 ×10

9

×0,008

2

 

 

 

N

 

=

 

 

1

+

 

 

 

 

 

 

= 254,57Гц

п

 

 

 

 

 

12 ×7850(1- 0,26

2

)

 

2

× 0,28

2

1,7

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где с = 0,28 м;

l = 1,7 м;

RDB 66.42-021-009

Изм. Лист № докум.

Подп. Дата

Лист

15

 

t = 0,008 м.

 

 

 

 

 

 

 

Согласно п.2.6.10, для основных эксплуатационных режимов работы пер-

вичных двигателей и генераторов частоты свободных колебаний первого тона

должны превышать частоты возмущающей силы на 50%:

 

 

 

 

 

 

Nп= 254,57Гц > NГР = 6,1×1,5 = 9,2Гц

 

 

 

 

 

 

Nп= 254,57Гц > NДГ = 50,1×1,5 = 75,2Гц

 

 

 

 

 

 

Nп= 254,57Гц > NДГ = 75,0 ×1,5 = 112,5Гц

 

 

 

 

 

 

Nп= 254,57Гц > NГД = 90,0 ×1,5 = 135,0Гц

 

 

 

3.4 Расчет частоты свободных колебаний пластин переборок

 

 

3.4.1 Частота свободных колебаний пластин переборок, опертых на рамный

набор и подкрепленных холостым набором, определяется по формуле 2.6.20 [1]:

 

 

 

 

 

Nп = 1,13p 1 + 0,605 с2

+ c 4 ×

t 2 E

,

(7)

 

 

 

 

 

с2

l2

l4

12r(1 - m

2 )

 

 

где с –

короткая сторона ячейки, образованной рамным и холостым набо-

ром, м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l –

длинная сторона ячейки, м.

 

 

 

 

 

3.4.2 Пластина переборки 28шп. в ДП ниже шельфа представлена на рисун-

ке 6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c=0,65м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шельф

 

 

 

 

 

 

 

l=1,7м

Рамная

 

 

Рамная

 

 

 

 

 

стойка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стойка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Днище

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 6

 

 

 

 

 

1,13× p

 

0,652

0,654

0,0082 × 210 ×109

 

 

 

Nп =

0,652

1

+ 0,605 1,72

+ 1,74 ×

12 ×7850 ×(1 - 0,262 ) = 109,5 Гц.

 

 

где с = 0,65 м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RDB 66.42-021-009

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подп.

 

16

Дата

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l = 1,7 м;

 

 

 

 

 

 

 

t = 0,008 м.

 

 

 

1000 ×

 

 

 

 

 

 

 

0,65

 

 

 

 

kп = 1 + 0,621· 7850

0,008 = 8,07;

 

 

 

 

α = 0,621 при a/b = 0,386;

 

 

 

 

N*п

= 109,5

= 38,54 Гц

 

 

 

 

 

8,07

 

 

 

 

Согласно п.2.6.10, для основных эксплуатационных режимов работы пер-

вичных двигателей и генераторов частоты свободных колебаний первого тона

должны превышать частоты возмущающей силы на 50%:

 

 

 

 

N*п = 38,54Гц > NГР = 6,1×1,5 = 9,2Гц

 

Согласно п.2.6.10, для основных эксплуатационных режимов работы пер-

вичных двигателей и генераторов, допускается превышение частоты возмущаю-

щей силы на 30%:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N*п = 38,54 ×1,3 = 50,09Гц < N ДГ = 50,1Гц

 

 

 

 

N*п = 38,54 ×1,3 = 50,09Гц < N ДГ = 75Гц

 

 

 

 

N*п = 38,54 ×1,3 = 50,09Гц < N ГД = 90Гц

 

Условия выполняются.

 

 

 

 

 

3.4.3 Пластина переборки 28шп. в ДП выше шельфа представлена на ри-

сунке 7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c=0,65м

 

 

 

 

 

 

 

 

Палуба

 

 

 

 

 

l=1,7м

Рамная

 

Борт

 

 

 

 

стойка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шельф

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 7

 

 

1,13× p

 

 

0,652

0,654

 

0,0082 ×210 ×109

 

Nп = 0,652

1

+ 0,605

1,052 +

1,054 ×

12 ×7850 ×(1 - 0,262 ) = 138,15 Гц.

 

где с = 0,65 м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лист

 

 

 

 

 

 

 

RDB 66.42-021-009

Изм. Лист

№ докум.

Подп.

Дата

 

 

 

17

 

 

 

 

 

l = 1,05 м;

 

 

 

 

 

t = 0,008 м.

 

 

 

 

Согласно п.2.6.10, для основных эксплуатационных режимов работы пер-

вичных двигателей и генераторов частоты свободных колебаний первого тона

должны превышать частоты возмущающей силы на 50%:

 

 

 

Nп= 138,15Гц > NГР = 6,1×1,5 = 9,2Гц

 

 

 

Nп= 138,15Гц > NДГ = 50,1×1,5 = 75,2Гц

 

 

 

Nп= 138,15Гц > NДГ = 75,0 ×1,5 = 112,5Гц

 

 

 

Nп= 138,15Гц > NГД = 90,0 ×1,5 = 135,0Гц

 

Условия выполняются.

 

 

 

3.4.4 Пластина переборки 28шп. у борта представлена на рисунке 8.

 

 

 

 

c=0,65м

 

 

 

 

 

 

 

Палуба

 

 

 

l=1,7м

Борт

 

Рамная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стойка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шельф

 

 

 

 

 

Рисунок 8

 

1,13× p

 

0,652

0,654

0,0052 × 210 ×109

 

Nп = 0,652

1

+ 0,605 1,72

+ 1,74

× 12 ×7850 ×(1 - 0,262 ) = 68,44 Гц.

 

где с = 0,65 м;

 

 

 

 

 

l = 1,7 м;

 

 

 

 

 

t = 0,005 м.

 

 

 

 

Согласно п.2.6.10, для основных эксплуатационных режимов работы пер-

вичных двигателей и генераторов частоты свободных колебаний первого тона

должны превышать частоты возмущающей силы на 50%:

 

 

 

 

Nп = 68,44Гц > NГР = 6,1×1,5 = 9,2Гц

 

 

 

 

Nп= 68,44Гц < NДГ = 50,1×1,5 = 75,2Гц

 

 

 

 

 

 

Лист

 

 

 

 

 

 

RDB 66.42-021-009

Изм. Лист

№ докум.

Подп.

Дата

 

18

 

 

 

 

 

 

Nп= 68,44Гц < NДГ = 75,0 ×1,5 = 112,5Гц

 

Согласно п.2.6.10, для основных эксплуатационных режимов работы пер-

вичных двигателей и генераторов, допускается превышение частоты возмущаю-

щей силы на 30%:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N п = 68,44 ×1,3 = 89,0Гц < N ГД

= 90Гц

 

Условия не выполняются.

 

 

 

 

3.4.5 Для выполнения всех условий пластины переборки 28шп. у борта

подкрепляем вертикальными ребрами, как показано на рисунке 9.

 

 

 

 

 

Палуба

 

 

 

 

 

 

 

c=0,28м

 

 

 

 

l=1,7м

Борт

c=0,27м

Рамная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c=0,4м

стойка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c=0,4м

 

 

 

 

 

 

 

Шельф

 

 

 

 

 

 

Рисунок 9

 

 

1,13× p

 

0,42

0,44

0,0052 ×210 ×109

 

Nп = 0,652

1

+ 0,605 1,72

+ 1,74

× 12 ×7850 ×(1 - 0,262 ) = 174,65 Гц.

 

где с = 0,4 м;

 

 

 

 

 

 

l = 1,7 м;

 

 

 

 

 

 

t = 0,005 м.

 

 

 

 

 

Согласно п.2.6.10, для основных эксплуатационных режимов работы пер-

вичных двигателей и генераторов частоты свободных колебаний первого тона

должны превышать частоты возмущающей силы на 50%:

 

 

 

Nп= 174,65Гц > NГР = 6,1×1,5 = 9,2Гц

 

 

 

Nп= 174,65Гц > NДГ = 50,1×1,5 = 75,2Гц

 

 

 

Nп= 174,65Гц > NДГ = 75,0 ×1,5 = 112,5Гц

 

 

 

Nп= 174,65Гц > NГД = 90,0 ×1,5 = 135,0Гц

 

Условия выполняются.

 

 

 

 

3.4.6 Пластина переборки 56шп. на уровне цистерны представлена на рисун-

 

 

 

 

 

 

 

Лист

 

 

 

 

 

 

RDB 66.42-021-009

Изм. Лист

№ докум.

Подп.

Дата

 

 

19

 

 

 

ке 10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c=0,65м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шельф

 

 

 

 

 

 

l=0,95м

Рамная

 

 

 

 

 

Рамная

 

 

 

 

стойка

 

 

 

 

 

стойка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Днище цистерны

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 10

 

 

 

N

= 1,13× p 1 + 0,605 0,652

+ 0,654

×

0,0052 × 210 ×109

= 88,0 Гц.

 

п

0,652

 

 

0,82

0,84

 

12 ×7850 × (1 - 0,262 )

 

где с = 0,65 м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l = 0,8 м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t = 0,005 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kп = 1 + 0,448· 860 ×

0,65

= 7,38;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7850

0,005

 

 

 

где ρж – плотность жидкости, ρж = 860 кг/м3;

 

 

 

 

 

 

 

α = 0,448 при a/b = 0,8125;

 

 

 

 

 

 

N*п =

88,0

= 32,4 Гц

 

 

 

 

 

 

 

 

7,38

 

 

 

 

 

 

 

Согласно п.2.6.10, для основных эксплуатационных режимов работы пер-

вичных двигателей и генераторов частоты свободных колебаний первого тона

должны превышать частоты возмущающей силы на 50%:

 

 

 

 

 

 

N*п = 32,4Гц > NГР = 6,1×1,5 = 9,2Гц

 

 

Согласно п.2.6.10, для основных эксплуатационных режимов работы пер-

вичных двигателей и генераторов, допускается превышение частоты возмущаю-

щей силы на 30%:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N*п = 32,4 ×1,3 = 42,12Гц < N ДГ = 50,1Гц

 

 

 

 

 

N*п = 32,4 ×1,3 = 42,12Гц < N ДГ = 75Гц

 

 

 

 

 

N*п = 32,4 ×1,3 = 42,12Гц < N ГД

= 90Гц

 

 

Условия выполняются.

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4.7 Пластина переборки 56шп. ниже цистерны представлена на рисунке 11.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лист

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RDB 66.42-021-009

Изм. Лист

№ докум.

Подп.

 

Дата

 

 

 

 

 

 

20