методические указания тус. Методические указания. Методические указания для курсового проектирования по дисциплине Теория и устройство судна
 Скачать 1.48 Mb.
|
|
3 Контроль общей прочности грузового судна Важной составной частью Информации являются сведения о прочности корпуса. Эти сведения представляются в виде графиков контроля продольной прочности, учитывающих возможный прогиб (перегиб) корпуса, и допускаемых значений нагрузок на настилы палуб, второго дна, переборок, крышки люков и другие несущие конструкции. Расчетные нагрузки на тихой воде (изгибающие моменты и перерезывающие силы, а также их предельно допустимые значения) могут быть представлены в функции только от дедвейта судна. Это существенно упрощает как построение, так и практическое использование графиков прочности, являющихся частью Информации, предназначенной для контроля продольной прочности корпуса. Порядок построения графиков рассмотрим на примере, когда контроль продольной прочности осуществляется только по миделевому сечению. Для построения графиков воспользуемся методикой постатейного определения изгибающих моментов на тихой воде. Задаем два типовых значения дедвейта, кН:  ,  где  – принимается из второго раздела (таблица 1).Определяем отвечающие этим значениям дедвейта коэффициенты общей полноты. По кривым элементов плавучести для водоизмещения  вычисляют осадку Тi и Vi. По формуле  определяют коэффициенты общей полноты 1 и 2. Находим коэффициент  по формуле в зависимости от i .Вычисляем коэффициент  : ,где  - длина кормовой надстройки, м, (вычисляется с чертежа общего расположения судна)Определяем моменты дедвейта, отвечающие нулевым изгибающим моментам на тихой воде кНм:  Строим график, на котором по горизонтальной оси (ось абсцисс) откладываются значения дедвейта  и  (рисунок 1), а по вертикальной оси (ось ординат) — значения моментов дедвейта  .и  .Пересечение соответствующих абсцисс и ординат определяет на поле графика две точки 1 и 2 (смотри рисунок 1). Прямая, проходящая через точки 1 к 2, образует линию нулевых изгибающих моментов на тихой воде. Допускаемые значения изгибающего момента на тихой воде определяют для случаев «в море», «на рейде», «в порту». Допускаемые напряжения при изгибе корпуса судна в вертикальной плоскости применительно к сухогрузному судну (палуба) принимаем следующие: для перегиба тв = 73,6 Н/мм2 ; для прогиба тв = 78,5 Н/мм2. Базисный момент сопротивления палубы судна, Wб, см3, определяется по формуле:  .Определяем значения допускаемых изгибающих моментов на тихой воде для случая «в море» в случае прогиба и перегиба:  .От линии нулевых изгибающих моментов по вертикали откладывают удвоенные значения Мтв доп (для перегиба — вверх, для прогиба — вниз). Через полученные точки эквидистантно линии нулевых моментов проводим границы: «Опасно — перегиб в море», «Опасно — прогиб в море». Умножением 2 Мтв доп на 1,25 и 1,5 соответственно получают границы «Опасно на рейде» и «Опасно в порту». После построения диаграммы прочности необходимо определить изгибающий момент в миделевом сечении по графику в рассматриваемом случае загрузки. На оси абсцисс находится точка, отвечающая  . В этой точке восстанавливаем перпендикуляр до значения MDW по шкале ординат и находим точку А. По вертикали измеряем расстояние от точки А до линии нулевых значений Мтв в масштабе шкалы МDW, и находим искомое значение (рис.1)  Рисунок 1 - Пример построения графика контроля продольной прочности. Величину MDW вычисляем в таблице 3. Таблица 3 - Вычисление моментов грузов дедвейта, расположенных в нос от рассматриваемого сечения х
Проверка соответствия остойчивости судна требованиям правил Российского Речного Регистра Остойчивость судна для расчетного случая загрузки проверяется по основному критерию остойчивости Правил РРР для судов класса М-СП. Все вычисления и построения, связанные с проверкой остойчивости, должны производиться в полном соответствии с требованиями, изложенными в Правилах, и приступать к выполнению этого раздела следует только после детального ознакомления с положениями Правил РРР. Ниже приводятся рекомендации, поясняющие некоторые этапы расчетов. За угол заливания -  принимаем угол входа в воду верхней кромки комингса грузового люка (рисунок 2).Расчет площади парусности -  и аппликату ц.т. площади парусности -  можно выполнить, используя эскиз бокового вида судна. К площади парусности следует отнести площади проекций на ДП надводной части корпуса, надстройки и палубного груза, представив эти элементы в виде простых фигур (рисунок 3).
Рисунок 2 - К определению угла заливания  Рисунок 3 - К расчету парусности судна Расчет и удобно производить табличным способом (таблица 4).Таблица 4 – Определение площади парусности
 Кренящий момент  кНм.Значения допускаемых моментов находятся по диаграммам остойчивости. Условные координаты:  ; .Поперечный метацентрический радиус r и аппликату центра величины zc снимается с кривых элементов плавучести при осадке, соответствующей загрузке судна (раздел 1) Статические плечи остойчивости,  ,м .Диаграммы остойчивости рассчитывается в таблице 5. Плечо допустимого кренящего момента определяется по диаграмме остойчивости, построенной по результатам расчета таблицы 5 на миллиметровке формата А4, по следующему алгоритму. Диаграмму продляем в область отрицательных углов крена с присвоением знака минус значениям плеч остойчивости. На оси абсцисс диаграммы откладываем значение угла заливания определенного по рисунку 2. Таблица 5 - Расчет диаграммы остойчивости
Начальная поперечная метацентрическая высота, м  .Допустимый кренящий момент от действия ветра в условиях бортовой качки, согласно рекомендациям РРР /2/, определяется путем вычисления следующих безразмерных параметров. Параметр n1  ;.Параметр m0  ;Параметр m1  . Рисунок 4 - Диаграммы остойчивости Параметр m2вычисляется в зависимости от отношения ширины судна к его осадке BT=B/T.  .Параметр m3вычисляется в зависимости от коэффициента общей полноты судна   .Параметр mвычисляется по формуле  .Угол крена  (в градусах) при бортовой качке вычисляем в зависимости от параметра m  .На оси абсцисс диаграммы остойчивости влево откладываем значение и проводим горизонталь с таким расчетом, чтобы заштрихованные площади были равны друг другу (работа кренящего момента равна работе восстанавливающего момента). Аппликата горизонтали есть плечо допустимого момента  доп.Допустимый кренящий момент  , кНм, вычисляем по формуле .Построив ДСО и ДДО (рисунок 4), определить значение плеча допускаемого момента по углу заливания на обеих диаграммах. Расхождение результатов не более 2% свидетельствует об отсутствии ошибки в результатах расчета. Сравнив значения кренящего момента и допускаемого момента, следует сделать вывод о соответствии остойчивости судна требованиям Правил РРР. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, кНм
