Проверочный расчёт местной прочности конструкции корпуса судна
Гидростатическое давление по ширине судна, на элементы набора днищевого перекрытия, на настил второго дна. Определение элементов поперечного сечения балок. Расчёт главных изгибов и прогибов днищевого перекрытия посередине пролёта для перекрёстных связей.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 10.12.2009 |
Размер файла | 398,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
- 2 -
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
2. 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
3. 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 |
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*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 |
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*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 |
0,0 |
126,720 |
|
? |
636 |
381,6 |
419,0 |
266,400 |
м
4. 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:
5. 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
6. 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 м?
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 м?
Прочность выполняется
7. 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
?R = -2500,14 кН
?Q = 2500 кН
?R = -2216,1 кН
?Q = 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 = 0,0636м?
· 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 ?2.
Прочность обеспечена по середине.
Подобные документы
Выбор материала для несущих элементов конструкции. Определение размеров поперечного сечения пролетных балок мостов крана. Проверочный расчет на прочность и конструктивная проработка балок. Размещение ребер жесткости. Проверка местной устойчивости стенок.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 18.05.2014Поперечное сечение судна, набранного по продольной системе набора. Спецификация всех элементов набора, наружной обшивки, палубного настила, настила второго дна, назначение каждого элемента. Применение этой системы, ее преимущества и недостатки.
контрольная работа [2,0 M], добавлен 04.11.2007Конструктивная специфика судна-танкера, его технические данные. Выбор расчетного отсека и компоновка миделевого сечения, категории и марки судостроительной стали судна. Набор элементов судового корпуса по Правилам Морского Регистра судоходства 2011 года.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 16.11.2012Комплекс эксплуатационных и мореходных качеств судна. Форма судового корпуса. Теоретический чертеж как исчерпывающее представление о форме корпуса судна. Особенности построения масштаба Бонжана. Остойчивость, непотопляемость как мореходные качества судна.
курсовая работа [51,1 K], добавлен 23.12.2009Теоретический чертеж судна. Главные размеры судна и коэффициенты полноты. Понятие посадки судна как его положения относительно спокойной поверхности воды. Элементы погруженного объема судна при посадке его прямо, на ровный киль и с дифферентом.
контрольная работа [3,3 M], добавлен 21.10.2013Определение смоченной поверхности, расчёт сопротивления трения судна. Определение полного сопротивления движению судна по данным прототипа. Профилировка лопасти гребного винта, его проверка на кавитацию. Расчёт паспортной диаграммы гребного винта.
курсовая работа [119,3 K], добавлен 23.12.2009Расчёт элементов покрытия и конструирование клеефанерной панели покрытия. Геометрические характеристики поперечного сечения. Геометрические размеры сегментной фермы. Проверка прочности на осевое растяжение. Вычисление узла защемления колонны в фундаменте.
курсовая работа [686,7 K], добавлен 18.02.2015Проектировочный и энерго-кинематический расчёт быстроходной и тихоходной цилиндрической передачи, выбор материалов. Проверочный расчёт по напряжениям изгиба и на статическую прочность. Расчёт элементов корпуса, валов, шпоночных соединений, подшипников.
курсовая работа [4,9 M], добавлен 07.12.2014Основа существующих методов постройки судов - предварительное изготовление частей корпуса судна в виде сборочных элементов и блоков. Характеристика основания рубки рефрижераторного судна. Резка листов и люка, сварочная проволока и выбор оборудования.
курсовая работа [1002,3 K], добавлен 27.02.2011Общий принцип проектирования многопустотных плит перекрытия любой формы поперечного сечения. Конвейерный способ производства. Расчет производительности и подбора состава бетонной смеси. Подбор оборудовани, формование и тепло-влажностная обработка.
курсовая работа [46,2 K], добавлен 18.08.2010