9 Обеспечение общей продольной прочности

Набор элементов конструкции корпуса, выполненный по «Правилам» [9], полностью обеспечивает местную прочность корпуса судна под действием давления забортной воды и давления груза, а также от набегающих волн испытывает общий продольный изгиб, при этом возникают перерезывающие силы и изгибающий момент. От их действия на судно действуют нормальные и касательные напряжения. Их определение соответствует общей продольной прочности судна, то есть в задание этого раздела входят:

• определение общего изгибающего момента и перерезывающих сил;

• определение момента сопротивления в сечениях, где действуют наибольший изгибающий момент и перерезывающие силы;

• определение момента инерции для обеспечения жесткости судна по отношению изгиба.

9.1 Изгибающие моменты и перерезывающие силы на тихой воде

Изгибающий момент на тихой воде образуется за счет того, что силы тяжести и силы поддержания распределены по длине судна неодинаково.

Изгибающие моменты и перерезывающие силы на тихой воде определяются интегрированием нагрузки по длине судна.

Наибольшие изгибающие моменты, как правило, действуют на мидель – шпангоут.

Наибольшие перерезывающие силы, как правило, возникают на четверти длины судна, считая от носа и до кормы.

Изгибающий момент (при расположении МО в корме) в проекте допускается рассчитывать по приближенной формуле

гдеk– коэффициент момента, зависящий от формы и размеров судна. Приближенное значение k = 49 (для сухогрузов) [9],

подставляя значения, получим

Максимальное значение перерезывающей силы V,кН, определяем по формуле:

подставляя значения, получим

Судно в полном грузу испытывает прогиб.

9.2 Изгиб судна на волнении

Расчет ведем уже с учетом редукционного коэффициента .

Волновой изгибающий момент ,кНм, действующий в вертикальной плоскости в районе мидель – шпангоута определяется по формулам:

при перегибе судна

подставляя значения, получим

при прогибе судна

подставляя значения, получим

Волновая перерезывающая сила , кН, в районе мидель – шпангоута определяется по формулам:

положительная

где – коэффициент, зависящий от сечения. ;

подставляя значения, получим

отрицательная

где ;

подставляя значения, получим

9.3 Ударный изгибающий момент

Ударный изгибающий момент возникает при ударе волн в развал бортов. Они определяются только для судов длиной > 100 м до 200 м.

Так как мое судно имеет длину L=60 м, то расчет ударного изгибающего момента не производится.

9.4 Суммарные изгибающие моменты и перерезывающие силы

Расчет ведем в табличной форме.

Таблица 1 – Суммарные изгибающие моменты и перерезывающие силы

№ п/п	Наименование	Изгибающий момент, кНм	Перерезывающая сила, кН
11	Тихая вода
22	Волнение (-)
33	Волнение (+)
44