Проектирование корпусов подводных лодок. Шемендюк Г.П - 77 стр.

происходили бы одновременно. Это дает возможность получить корпус
минимального объемного веса. Вместе с тем для этого необходимы надежные
методы расчета       критического давления, основанные на теории
пластичности.    Зависимость     минимального      теоретического   веса
спроектированного подобным образом цилиндрического прочного корпуса от
расчетной глубины погружения показана на рис. 6.2.
      Для сравнительной оценки конструкций прочных корпусов подводных
лодок в кораблестроительной практике пользуются следующими
коэффициентами:
      фактором давления
                          ψ = pcalr / tσs                           (6.1)
      модифицированным фактором давления
                           Φ = pcalr / t1σs                         (6.2)
      и фактором эффективности конструкций
                           η0 = pcal / 104α                        (6.3)

      где Рcal - расчетное давление; t1 - приведенная толщина обшивки (с
учетом площади шпангоута, "размазанной " по длине шпации); α -
теоретический объемный вес прочного корпуса. Величины указанных
коэффициентов для американских подводных лодок послевоенной постройки
показаны на рис. в (коэффициенты ψ и Ф - безразмерные, a η0 имеет
размерность длины - дюймы).
      Американским специалистам удалось снизить объемный вес прочных
корпусов до 90 кг/м3 при расчетном давлении 30,5 кг/см2.
      Высокие значения фактора давления (ψ = 1,0 – 1,2) представляющего
собой отношение допускаемых напряжений к пределу текучести в известной
формуле t = pcai*r/σad, свидетельствуют о том, что американские нормы
допускают появление в продольных сечениях обшивки посередине пролета
напряжений близких или даже превышающих предел текучести.
      Коэффициенты ψ и Φ устанавливают также зависимость между
геометрическими характеристиками прочных корпусов подводных лодок,
расчетным давлением и пределом текучести корпусного материала. В частности,
толщину определяют путем преобразования выражения (6.1)
                               t = Pcal r / ϕ · σs                    (6.4)
     а коэффициент жесткости шпангоутов k=F/(F+lt) после несложных
преобразований приводят к виду k=l - Φ/ψ.
       Как следует из формулы (6.4), ориентировочные значения толщины
обшивки атомных подводных лодок достигают, mm: "Skate" "Skipjek" – 25-60;
"Nautilus" – 30-35; "Tresher" – 35-40. Величины k соответственно равны 0,20-
0,25; 0,15-0,20; 0,25-0,30.
       Наличие концентрации напряжений в узлах, остаточные напряжения от
гибки и сварки, коррозия, вибрация и т.п. приводят к тому, что текучесть
материала прочного корпуса может возникнуть в отдельных местах

                                                                          77