Прочность корпуса судна. Волков В.М. - 6 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

6
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕНТОВ И ПЕРЕРЕЗЫВАЮЩИХ СИЛ НА ТИ-
ХОЙ ВОДЕ ДЛЯ СУДНА В ГРУЗУ И В БАЛЛАСТЕ
2.1.Расчет масс судна и построение ступенчатых линий сил тяжести
для судна в грузу и в балласте
В процессе эксплуатации судна возможно изменение его нагрузки за счет изменения коли-
чества и положения перевозимого груза, топлива, масла, питьевой и технической воды, продук-
тов и других перевозимых грузов. Очевидно, при определении величины изгибающих момен-
тов и перерезывающих сил необходимо выбрать, наиболее неблагоприятный случай располо-
жения переменных грузов. Обычно для сухогрузных судов с машинным отделением в средней
части судна наиболее неблагоприятным случаем является случай в грузу с минимальными (10 -
15%) запасами, если они расположены тоже в средней части.
Для сухогрузных судов с машинным отделением в корме наиболее неблагоприятным
случаем нагрузки обычно является случай в балласте со 100% запасов, если они расположены в
кормовой части судна. У наливных судов чаще всего расчетным является случай в грузу с час-
тично израсходованными запасами. У танкеров, имеющих диптанки и сухие трюмы и пр. рас-
четный случай должен быть согласован с руководителем проекта. Выбор расчетных случаев
следует проводить в соответствии с требованиями Регистров.
Используя конструктивные чертежи, чертежи общего расположения данные по судам-
прототипам и другие материалы, производят разбивку нагрузки по теоретическим шпациям /1/.
Сила тяжести судна, кН [5]:
WПОР
DgmD
+
++
+
=
==
=
или
),)((
ПМВВПКПТВМГЗВМОБК
mmmmmилиmmmmmgD
+
+
+
+
+
+
+
+
=
δ
где
ПОР
m - масса судна порожнем; )(
ПМВВПКПТВМГW
mmmmmgD
+
+
+
+
=
- дейдвейт суд-
на;
К
m - масса корпуса (металл, дерево, судовые устройства , рангоут, такелаж, системы);
М
m -
масса механизмов (главные двигатели, котлы и паропровод, электрооборудование, вспомога-
тельные механизмы, движители, валопровод);
ОБ
m - масса оборудования и шкиперских запа-
сов ;
ЗВ
m - запас водоизмещения, Dm
ЗВ
%3
=
==
=
;
БГ
mm , - масса груза и балласта;
ТВМ
m -масса
топлива, воды, масла для механизмов;
КП
m
- масса команды и пассажиров с багажом;
ВП
m
- масса питьевой воды и провизии;
ПМВ
m
масса пресной мытьевой воды.
Массы
К
m
,
ОБ
m ,
М
m
,
ЗВ
m ,
Г
m
,
ТВМ
m
,
КП
m
,
ВП
m
,
ПМВ
m
выражаются в тоннах, причем силы
тяжести этих масс
ii
gmP
=
(g =9,81 м/с -ускорение свободного падения):
gmD
=
; m - масса судна.
Число шпаций принимается равным двадцати, границами шпаций служат теоретические
шпангоуты. В пределах каждой шпации интенсивность масс принимается постоянной, т.е. при-
нимается ступенчатое изменение кривой масс. Расчетом определяются массы, приходящиеся на
каждую из двадцати теоретических шпаций нагрузки.
Разбивка отдельных составляющих должна производиться так, чтобы сохранялась
величина массы и положение ее центра тяжести (см.[1]).
Наиболее сложно построение ступенчатой кривой массы корпуса с оборудованием. Если
нет данных о численном значении
К
m
и положении его центра тяжести по длине, приходится
определять массу корпуса с оборудованием приближенно, через относительные коэффициенты,
полученные путём обработки статистического материала или по данным, касающимся подхо-
дящих прототипов:
ОБКК
mmm
+
=
; LBHKm
KK
=
Здесь
K
K - относительная масса корпуса с оборудованием у прототипа, имеющего с проек-
  2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕНТОВ И ПЕРЕРЕЗЫВАЮЩИХ СИЛ НА ТИ-
ХОЙ ВОДЕ ДЛЯ СУДНА В ГРУЗУ И В БАЛЛАСТЕ
    2.1.Расчет масс судна и построение ступенчатых линий сил тяжести
    для судна в грузу и в балласте
    В процессе эксплуатации судна возможно изменение его нагрузки за счет изменения коли-
чества и положения перевозимого груза, топлива, масла, питьевой и технической воды, продук-
тов и других перевозимых грузов. Очевидно, при определении величины изгибающих момен-
тов и перерезывающих сил необходимо выбрать, наиболее неблагоприятный случай располо-
жения переменных грузов. Обычно для сухогрузных судов с машинным отделением в средней
части судна наиболее неблагоприятным случаем является случай в грузу с минимальными (10 -
15%) запасами, если они расположены тоже в средней части.
        Для сухогрузных судов с машинным отделением в корме наиболее неблагоприятным
случаем нагрузки обычно является случай в балласте со 100% запасов, если они расположены в
кормовой части судна. У наливных судов чаще всего расчетным является случай в грузу с час-
тично израсходованными запасами. У танкеров, имеющих диптанки и сухие трюмы и пр. рас-
четный случай должен быть согласован с руководителем проекта. Выбор расчетных случаев
следует проводить в соответствии с требованиями Регистров.
    Используя конструктивные чертежи, чертежи общего расположения данные по судам-
прототипам и другие материалы, производят разбивку нагрузки по теоретическим шпациям /1/.
         Сила тяжести судна, кН [5]:
    D = gm ПОР + DW                                                                     или
D = g (m К + mОБ + m М + m ЗВ + m Г (или mδ ) + mТВМ + m КП + m ВП + m ПМВ ),
    где m ПОР - масса судна порожнем; DW = g(m Г + mТВМ + mКП + mВП + m ПМВ ) - дейдвейт суд-

на; m К - масса корпуса (металл, дерево, судовые устройства , рангоут, такелаж, системы); m М -
масса механизмов (главные двигатели, котлы и паропровод, электрооборудование, вспомога-
тельные механизмы, движители, валопровод); m ОБ - масса оборудования и шкиперских запа-
сов ; m ЗВ - запас водоизмещения, m ЗВ = 3% D ; m Г , m Б - масса груза и балласта; m ТВМ -масса
топлива, воды, масла для механизмов;
     m КП - масса команды и пассажиров с багажом; m ВП - масса питьевой воды и провизии;
m ПМВ масса пресной мытьевой воды.
       Массы mК , mОБ , mМ , mЗВ , m Г , mТВМ , m КП , mВП , m ПМВ выражаются в тоннах, причем силы

тяжести этих масс Pi = gmi (g =9,81 м/с -ускорение свободного падения):

    D = gm ; m - масса судна.
    Число шпаций принимается равным двадцати, границами шпаций служат теоретические
шпангоуты. В пределах каждой шпации интенсивность масс принимается постоянной, т.е. при-
нимается ступенчатое изменение кривой масс. Расчетом определяются массы, приходящиеся на
каждую из двадцати теоретических шпаций нагрузки.
         Разбивка отдельных составляющих должна производиться так, чтобы сохранялась
величина массы и положение ее центра тяжести (см.[1]).
    Наиболее сложно построение ступенчатой кривой массы корпуса с оборудованием. Если
нет данных о численном значении m К и положении его центра тяжести по длине, приходится
определять массу корпуса с оборудованием приближенно, через относительные коэффициенты,
полученные путём обработки статистического материала или по данным, касающимся подхо-
дящих прототипов:
                                  m′К = mК + mОБ ; m′K = K K LBH
    Здесь K K - относительная масса корпуса с оборудованием у прототипа, имеющего с проек-
                                                6