ПРОЧНОСТЬ СУДНА

ПРОЧНОСТЬ СУДНА
Способность судна воспринимать действующие на него внешние силы без разрушения. Различают общую и местную П.С. Нарушение общей П.С. приводит к разрушению корпуса и, как правило, к гибели судна, местной П.С.- к местным (локальным) повреждениям. При расчете общей П.С. корпус рассматривают как составную пустотелую балку переменного сечения, у которой проверяют как общую продольную, так и общую поперечную П.С. Общая продольная П.С. обеспечивается связями корпуса, идущими непрерывно по всей или значительной части его длины (наружи, обшивка, настилы палуб, продольные переборки, второе дно, продольный набор), общая поперечная П.С.- поперечными переборками, поперечным набором, днищем, палубами. Для оценки П.С. наиболее важны: общая продольная П.С. при продольном изгибе корпуса на волнении, продольном спуске, постановке в док, посадке на мель; общая поперечная П.С. при кручении корпуса на волнении, при постановке судна в док, поперечном спуске на воду, посадке на мель; местная П.С. при действии сосредоточенных и распределенных сил при приеме и снятии грузов, в районе грузоподъемных устройств (краны, стрелы), реакций кильблоков при постановке в док, реакций спускового устройства при спуске, гидростат, давления при аварийных затоплениях отсеков, сил обжатия корпуса льдом, сосредоточенных сил при швартовке и буксировке и т. п. В зависимости от характера изменения внешних сил различают статическую (от действия неизменных и статических переменных сил) и динамическую (от действия динам, переменных или ударных сил) П.С. Общая и местная П.С. или его частей могут быть нарушены в результате разового превышения предельных значений внешних сил и (или) циклического воздействия внешних сил, меньших их предельных значений. Усталостная П.С. разделяется на многоцикловую и малоцикловую, причем для последней указывается гарантированное число нагружений. Расчет прочности судна особенно важен при спуске его на воду и постановке в док. П.С. при спуске на воду проверяется расчетом для наиболее неблагоприятных случаев совместного действия сил тяжести судна и спускового устройства, сил поддержания входящих в воду частей корпуса и спускового устройства, а также реакций спускового фундамента. П.С. практически проверяется лишь при продольном спуске со стапеля. В процессе продольного спуска корпус судна сначала испытывает деформацию перегиба, а затем, при всплытии погружающейся его части с поворотом относительно надводного конца спускового устройства (спускового шарнира),- деформацию прогиба. Проверка общей П.С. сводится к расчетной опенке допустимости возникающих при указанных деформациях общих напряжений в корпусе с учетом степени его готовности к моменту спуска. Проверка местной П.С. осуществляется для днищевых связей в районе приложения наибольших реакций подводного участка спусковой дорожки у порога стапеля, а также в носовой части, где в процессе всплытия погруженной оконечности судна действуют значительные опорные реакции. П.С. при постановке в сухой ил и плавучий док обеспечивается выбором наиболее подходящего способа постановки и временным подкреплением корпусных конструкций. Расчеты П.С. включают: определение реакций элементов докового опорного устройства (килевая дорожка, боковые клетки, распоры и т. д.); нахождение возникающих в сечениях корпуса общих изгибающих моментов и перерезывающих сил и вызванных ими нормальных и касательных напряжений; проверку местной прочности различных конструкций корпуса судна, воспринимающих нагрузку при его постановке в док; проверку докового опорного устройства. При постановке в плавучий док может возникнуть необходимость проверки общей и местной прочности самого дока. Прочность глиссирующего судна (ГС) проверяется в основном на действие ударов корпуса о воду при движении с макс, скоростью в режиме глиссирования на волнении. Силу удара определяют расчетом в зависимости от скорости и ходового дифферента ГС, распределения масс и формы днищевых обводов корпуса. Проверку общей (продольной) П.С. производят для случаев прогиба корпуса при ударе о волну носовой оконечностью и перегиба корпуса при ударе средней частью в районе редана. Проверка местной П.С. включает расчет бортов, палубы, переборок, надстроек на действие гидростат, нагрузки (например, от наката волн), а также днища на действие гидродинамической нагрузки при ударе о волну. Надежность клепаных и сварных конструкций ГС из алюминиевых сплавов в большой степени зависит от конструктивного оформления связей и технологии изготовления. Прочность судна на подводных крыльях (СПК) проверяется для корпуса и крыльевого устройства (КУ). Необходимые для расчета наиб, внешние силы определяют для след, эксплуатационных случаев: ход на крыльях с макс, скоростью и движение в водоизмещающем положении при определенном волнении; переходные режимы (выход на крылья и посадка на корпус). В водоизмещающем положении и в переходных режимах движения расчетными являются силы удара корпуса о волну, определяемые так же, как и при расчете прочности глиссирующих судов, а при ходе на крыльях - подъемные силы на КУ, вычисляемые по вертикальным ускорениям или параметрам качки. Изгибающие моменты и перерезывающие силы при проверке общей продольной П.С. определяют по носовым и кормовым усилиям от КУ (или силе удара), инерционным силам , распределенным по длине корпуса, и силам тяжести. Вычисление нормальных и касательных напряжений при общем изгибе корпуса, назначение внешних нагрузок и расчет местной прочности конструкций СПК (днища, бортов, палубы, переборок и надстройки) проводят так же, как для глиссирующих судов. Наиболее нагруженной конструкцией СПК является КУ, прочность которого, как правило, определяет допустимые условия эксплуатации и проверяется на действие нагрузок при ходе на тихой воде с минимальным погружением КУ, на волнении с макс, погружением КУ и учетом крена, а также на циркуляции. При вычислении напряжений в КУ его рассматривают как плоскую или пространственную стержневую систему. Для высоких стоек КУ кроме проверки прочности необходима оценка устойчивости их нижних концов. Напряженное состояние конструктивно сложных узлов КУ исследуют экспериментально на тензометрических моделях. Высокий уровень и большая повторяемость нагрузок при эксплуатации ограничивают ресурс корпуса и особенно КУ- С целью проверки и подтверждения прочности и эксплуатационного ресурса СПК новых типов проводят натурные мореходные испытания, которым предшествуют статические испытания КУ на стапеле. Прочность судна на воздушной подушке (СВП) проверяется для корпуса и гибкого ограждения (ГО). Внешние силы определяют для следующих эксплуатационных условий: движение на подушке (парение) с макс, скоростью при расчетном волнении, движение в водоизмещающем положении на волнении повышенной балльности, постановка на опоры в случае базирования на берегу (амфибийные СВП) или подъем краном. Общую прочность СВП проверяют на силы удара днища о волну и силы обжатия ГО (для амфибийных СВП) или усилия, действующие на скеги (для скеговых СВП). Внешние силы определяют по вертикальным ускорениям (перегрузкам) или параметрам качки, которым соответствуют неблагоприятные сочетания и распределения этих сил, вызывающих одновременно наибольший изгиб в продольном и поперечном направлениях и кручение. Продольный изгибающий момент, перерезывающую силу и крутящий момент вычисляют по внешним носовым и кормовым силам, инерционным силам и силам тяжести. Нормальные и касательные напряжения находят с учетом участия надстройки в общем изгибе корпуса; кроме того, оценивают запас прочности СВП по предельным моментам. Проверка местной прочности СВП включает расчет бортов, палубы, переборок, надстроек на действие гидростатической нагрузки (накат волны, давление столба воды), а также днища при плоском ударе о воду. Дополнительно проверяют прочность днищевого перекрытия в целом на действие избыточного давления воздуха в подушке. Оболочку ГО проверяют на избыточное давление воздуха и нагрузку от контактов с водой. Сравниваемые с допускаемыми величины натяжения в элементах ГО зависят от равновесной формы оболочки, определяемой внешней нагрузкой и характером ее распределения. Сложность воздействия внешних сил на корпус и ГО СВП и необходимость учета пространственности деформирования конструкции (одновременное рассмотрение продольных, поперечных изгибов и кручения) требуют большого объема экспериментальных работ. Для определения внешних сил проводят мореходные испытания буксируемых и самоходных моделей, подобных по жесткостным и массовым характеристикам проектируемым СВП, позволяющие, в частности, имитировать аварийные ситуации (например, отказ вентиляторной установки, обеспечивающей поддув воздуха в подушку, и т. п.). При сложной конструктивно-силовой схеме корпуса для оценки напряженного состояния используют модели. Надежность конструкции корпуса определяется статичной прочностью материала (алюминиевые сплавы) и соединения (клепка, сварка, клееклепка, контактная сварка и т. д.), а ГО - также изгибной податливостью, сопротивлением износу. Отработку соединения производят экспериментальным путем (испытания узлов конструкции). Высокий уровень и большая повторяемость нагрузок при эксплуатации ограничивают ресурс корпуса и ГО.

Морской энциклопедический справочник. — Л.: Судостроение. . 1986.

Игры ⚽ Поможем написать курсовую

Полезное


Смотреть что такое "ПРОЧНОСТЬ СУДНА" в других словарях:

  • ПРОЧНОСТЬ СУДНА ПРОДОЛЬНАЯ — способность корпуса сопротивляться тем силам, которые стремятся его изогнуть в продольном направлении. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 …   Морской словарь

  • ЛЕДОВАЯ ПРОЧНОСТЬ СУДНА — свойство корпусных конструкций и их элементов сопротивляться разрушению под действием ледовых нагрузок, возникающих при плавании судов во льдах. Оценивается напряжениями от расчетной ледовой нагрузки. Ледовая Прочность Судна разновидность местной …   Морской энциклопедический справочник

  • ДИНАМИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ судна — свойство корпуса судна воспринимать действие динамических нагрузок не разрушаясь, без существенных изменений его формы. Действие на корпус судна динамических нагрузок, т. е. нагрузок, характеризующихся быстрым изменением во времени величины,… …   Морской энциклопедический справочник

  • ПРЕДЕЛЬНАЯ ПРОЧНОСТЬ судна — Характеристика прочности судна, отвечающая значениям внешних сил, при которых начинается разрушение корпуса. Принимается для миделевого поперечного сечения и измеряется значением предельного для него изгибающего момента, при котором появляется… …   Морской энциклопедический справочник

  • Прочность корабля — способность корпуса корабля (судна) и всех его элементов сохранять неизменность и целостность формы, воспринимая усилия, действующие на него во время эксплуатации. Для изучения прочности корабля ее принято разделять на местную прочность корабля и …   Морской словарь

  • Корпус судна —         основная часть судна, состоящая из оболочки и каркаса (набора корпуса судна (См. Набор корпуса судна)). К. с. обеспечивает плавучесть, общую и местную прочность судна, а также возможность размещения людей, грузов, оборудования, вооружения …   Большая советская энциклопедия

  • Вертикальный киль судна — киль судна в виде усиленной балки (вертикального днищевого стрингера), проходящей в диаметральной плоскости судна по всей его длине или части длины. Обеспечивает продольную прочность судна. EdwART. Толковый Военно морской Словарь, 2010 …   Морской словарь

  • КРЕПОСТЬ СУДНА — см. Прочность судна. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 …   Морской словарь

  • НП 054-04: Нормы расчета на прочность элементов оборудования и трубопроводов для судовых атомных паропроизводящих установок с водо-водяными реакторами — Терминология НП 054 04: Нормы расчета на прочность элементов оборудования и трубопроводов для судовых атомных паропроизводящих установок с водо водяными реакторами: 1 . Амплитуда напряжений половина от разности максимального и минимального… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • набор корпуса судна — совокупность балок (бимсов, стрингеров, шпангоутов и т. д.), придающих корпусу заданную форму и вместе с наружной обшивкой обеспечивающих ему жёсткость и прочность. * * * НАБОР КОРПУСА СУДНА НАБОР КОРПУСА СУДНА, совокупность балок (бимсов (см.… …   Энциклопедический словарь


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»