Реферат: Проверочный расчёт местной прочности конструкции корпуса судна

ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ МЕСТНОЙ ПРОЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ КОРПУСА СУДНА

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

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

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*м









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

--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--


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*м









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

126,720



636


381,6

419,0

266,400

/>

/>

/>м

/>

/>

/>

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:

/>

Определяем коэффициент жесткости упругого основания для каждого главного изгиба

/>, где

Е – модуль Юнга 2,1 10/>

i=/>

a= 2,4 м

/>

/>

Вычисляем аргументы Uдля каждого главного изгиба

/>

/>

    продолжение
--PAGE_BREAK--

Находим вспомогательные функции академика Бубнова

/> />

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

    продолжение
--PAGE_BREAK--

/>

/>

/>

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

/>

/>

/>

/>

/>

/>

    продолжение
--PAGE_BREAK--

Прочность выполняется

/>,

где

/> — максимальное значение перерезывающих сил

/> = 1828 кН

/> = 0,1172 м²

/>

Прочность выполняется

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

/>

/>

    продолжение
--PAGE_BREAK--

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

    продолжение
--PAGE_BREAK--

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= 1,1м

b= 240см

/> = 0,5

Р = 0,74 Па

V= 3.09

Lg3.09= 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.


еще рефераты
Еще работы по производству