Проверочный расчёт местной прочности конструкции корпуса судна (123780)

Посмотреть архив целиком

26










ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ МЕСТНОЙ ПРОЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ КОРПУСА СУДНА

  1. Схема нагрузок на перекрытие


Гидростатическое давление по ширине судна

    • на вершине волны


, где

кПа

=0,595

= 17,1 кПа

86,4 кПа

  • на подошве волны

= = 89 кПа

65 кПа


Гидростатическое давление на элементы набора днищевого перекрытия

  • на вершине волны


кПа, где = 4,9

= =49,2 кПа

= 32,4 кПа

81,6 кПа

  • на подошве волны


= 89 + 32,4 – 49,2 = 72,2 кПа


Гидростатическое давление на настил второго дна

  • на вершине волны


43,2 кПа

кПа, где = = 4,3

кПа


  • на подошве волны


= 89 + 31,4 – 43,2 = 81,1 кПа


  1. Ширина присоединенных поясков днища и настила второгодна


Для Т.К. и Стрингера С1=(1/6)Lп Lп=21,6 С1=3,6

Расстояние между сплошными флорами С2=2,4


  1. Определение элементов поперечного сечения балок


    • Вертикальный киль





Т.К т.3,1,2,3,3,1




Связи корпуса (продольные)

Размеры

Площ.попер.сечения Fсм2

Отст.от оси срав. Z м

Стат.момент F*Z

Момент инерций перен. F*Z2

Собственый момент J см2

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Листы настила второго дна

1,1

360

396

1,2

475,2

570,2

427,680

2

Ребро по ДП на 2-м дне

16б

16

16

1,1

17,6

19,4

0,045

3

Вертикальные РЖ флора

14а*2

14,05

28,1

0,8

22,5

18,0

0,082

4

Вертикальные РЖ флора

14а*2

14,05

28,1

0,4

11,2

4,5

0,082

5

Ребро по ДП на 2-м дне

16б

16

16

1,1

17,6

19,4

0,045

6

Т.К 2шт.

1,1

120

264

0,6

158,4

95,0

15,840

7

Горизонтальный киль

1,5

360

540

0

0,0

0,0

583,200



1304


704,0

726,0

1027,000


м


  • Днищевой стрингер




Стрингер т.3,1,2,3,3,2




Связи корпуса (продольные)

Размеры

Площ.попер.сечения Fсм2

Отст.от оси срав. Z м

Стат.момент F*Z

Момент инерций перен. F*Z2

Собственый момент J см2

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Листы настила второго дна

1,1

360

396

1,2

475,2

570,2

427,680

2

Продольные балки второго дна

16б*4

21,16

84,64

1,1

93,1

102,4

0,316

3

Стрингер

0,9

120

108

0,6

64,8

38,9

12,960

4

Продольные балки днища

18а*4

22,2

88,8

0,09

8,0

0,7

0,434

5

Листы НО днища

1,1

360

396

0

0,0

0,0

427,680



1073,44


641,1

712,3

869,071


м

  • Сплошной флор





Сплошной флор т.3,1,2,3,3,3




Связи корпуса (продольные)

Размеры

Площ.попер.сечения Fсм2

Отст.от оси срав. Z м

Стат.момент F*Z

Момент инерций перен. F*Z2

Собственый момент J см2

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Листы настила второго дна

1,1

240

264

1,2

316,8

380,2

126,720

3

Стенка флора

0,9

120

108

0,6

64,8

38,9

12,960

5

Листы НО днища

1,1

240

264

0

0,0

0,0

126,720



636


381,6

419,0

266,400


м

  1. Исходные данные для определения коэффициентов по таблицам справочника СМК


  • Отношение сторон перекрытия , где

- расстояние между поперечными переборками 21,6 м

- расстояние между серединами ширины скулового пояса 14,3 м


= 1,5 м


  • Отношение истинной толщины обшивки к ее приведённой толщине



  • Отношение момента инерции киля и стрингера



  • Отношение величины присоединённого пояска к расчетной ширине перекрытия



Выписываем значение необходимых коэффициентов:


  1. Определяем коэффициент жесткости упругого основания для каждого главного изгиба


, где


Е – модуль Юнга 2,1 10

i =

a = 2,4 м



Вычисляем аргументы U для каждого главного изгиба


Находим вспомогательные функции академика Бубнова



  1. Расчет местной прочности днищевого стрингера


Расчет изгибающих моментов

  • В среднем сечении тунельного киля на вершине волны



  • В среднем сечении вертикального киля на подошве волны



  • В среднем сечении стрингера на вершине волны


кН∙м


  • В среднем сечении стрингера на подошве волны


кН∙м


  • В опорном сечении вертикального киля на вершине волны


кН∙м


  • В опорном сечении вертикального киля на подошве волны


кН∙м


  • В опорном сечении стрингера на вершине волны


кН∙м


  • В опорном сечении первого стрингера на подошве волны

кН∙м


Расчёт перерезывающих сил


  • В опорном сечении вертикального киля на вершине волны



  • В опорном сечении вертикального киля на подошве волны



  • В опорном сечении стрингера на вершине волны



  • В опорном сечении стрингера на подошве волны



Расчёт главных изгибов и прогибов днищевого перекрытия посередине пролёта для перекрёстных связей, жёстко заделанных на жестких опорах.


Рассчитываем изгиб

  • Рассчитываем главный изгиб для вертикального киля на вершине волны



  • Рассчитываем главный изгиб для тунельного киля на подошве волны



  • Рассчитываем главный изгиб для стрингера на вершине волны



  • Рассчитываем главный изгиб для стрингера на подошве волны


Рассчитываем прогиб


  • Рассчитываем прогиб посередине пролёта тунельного киля на вершине волны


,

где

= 0,00048м


  • Рассчитываем прогиб посередине пролёта вертикального киля на подошве волны


= 0,00036м


  • Рассчитываем прогиб посередине днищевого стрингера на вершине волны


= 0,0019м


  • Рассчитываем прогиб посередине днищевого стрингера на подошве волны


= 0,0016м


Построение эпюр изгибающих моментов и перерезывающих сил


Расчёт максимальных значений нормальных и касательных напряжений

Определяем допускаемые напряжения



  • Вертикальный киль


, где


- максимальное значение изгибающих моментов в пролёте связи и в опорном сечении, а именно:


- момент сопротивления связей тулельного киля


Прочность выполняется.


,


где

- максимальное значение перерезывающих сил

= 1935 кН

= 1304 = 0,1304 м²


Прочность выполняется

  • Стрингер


,


где

- максимальное значение изгибающих моментов в пролёте связи и в опорном сечении, а именно:

- момент сопротивления связей тунельного киля


Прочность выполняется


,


где

- максимальное значение перерезывающих сил

= 1828 кН

= 0,1172 м²


Прочность выполняется


  1. Расчет местной прочности флора


Рассматриваемый средний флор имеет симметрию относительно ДП, следовательно расчеты проводим для половины схемы.


Определение нагрузок на средний флор по пролётам


, где

81,6 кПа

72,2 кПа

а = 2,4


Расчет изгибающих моментов


Для раскрытия статической неопределимости воспользуемся теоремой трёх моментов, а именно составим выражение углов поворота для все промежуточных опор, учитывая, что жесткость (EJ) балки постоянна по все её длине.

  • Опора 1



На вершине волны



На подошве волны



  • Опора 3



На вершине волны



На подошве волны



Решаем систему из уравнений на вершине волны


(1)

(2)


Подставляем (2) в уравнение (3) и получаем


В итоге

Решаем систему из уравнений на подошве волны


(1)

(2)


Подставляем (2) в уравнение (1)



Расчет пролётных изгибающих моментов


  • Пролёт 1-2 на вершине волны



  • Пролёт 1-2 на подошве волны



  • Пролёт 2-3 на вершине волны


  • Пролёт 2-3 на вершине волны



Строим эпюры изгибающих моментов на вершине волны как наиболее экстремальных условиях


Расчет перерезывающих сил среднего флора


  • Опора 1

На вершине волны

На подошве волны



  • Опора 2

На вершине волны



На подошве волны



  • Опора 3

На вершине волны



На подошве волны



Определяем правильность расчетов


ΣR = -2500,14 кН

ΣQ = 2500 кН

ΣR = -2216,1 кН

ΣQ = 2216 кН


Определяем максимальное значение перерезывающих сил


  • На вершине волны

Пролёт 1-2

Пролёт 2-3

  • На подошве волны

Пролёт 1-2

Пролёт 2-3


Строим эпюры перерезывающих сил



Расчет нормальных и касательных напряжений

Допускаемые напряжения



  • Пролёт 1-2



  • Пролёт 2-3



Прочность выполняется

  • Опора 2



  • Опора 3



Прочность обеспечивается


, где F = 0,0636м²

  • Опора 2



  • Опора 3



  • Пролёт 1-2



  • Пролёт 2-3



Прочность обеспечивается


Расчет пластин наружной обшивки днища


,


где

S = 1,1 м

b = 240 см

= 0,5

Р = 86,4 = 0,864 Па

V = 3,8

Lg 3,163 = 0,579.

Значит пластина жестко заделана и U = 4, 57



Прочность обеспечена посередине, в закладке на длинной стороне опорного контура не обеспечена!

Проверка:


W=9.8<1/4Sдн

W>0.275- пластина конечной жесткости.

Lg 3,163 = 0,579

U=5.41


Цепное напряжение:



Прочность обеспечена.


Расчет прочности пластин второго дна


, где

S = 1,1 м

b = 240 см

= 0,5

Р = 0,74 Па

V = 3.09

Lg 3.09 = 0.49.


Значит пластина жестко заделана и U = 7,4



Прочность обеспечена по середине. В закладке на длинной стороне опорного контура не обеспечена.

Пластину 2-го дна считаем упруго заделанной следовательно отсудствует σ2.

Прочность обеспечена по середине.



Случайные файлы

Файл
27153.rtf
16573-1.rtf
11835-1.rtf
125655.rtf
13523-1.rtf