 |
4.5. Проверка общей продольной прочности
|
|
|
|
4. 5. Проверка общей продольной прочности
корпуса судна по приближенным формулам
Общую продольную прочность корпуса судна проверяют путем сравнения наибольших изгибающих моментов в районе миделя Мизг с нормативной величиной изгибающего момента Мдоп.
Мизг. определяется по следующей формуле:
Мизг= М0+ МDW+ Мсп ,
где М0 − изгибающий момент от сил тяжести на миделе порожнего судна;
МDW − изгибающий момент от сил дедвейта;
Мсп − изгибающий момент от сил поддержания.
4. 5. 1. Определение изгибающего момента от сил тяжести
на миделе порожнего судна
М0 определим по следующей формуле:
М0 = k0∙ Δ 0∙ L =0, 126∙ 7357∙ 149, 6=138676тм,
где коэффициент k0 в формуле для различных судов имеет следующие значения:
– грузовые суда с машиной в средней части 0, 1
– танкеры и сухогрузные суда с машиной в корме 0, 126
– грузопассажирские суда с машиной в средней части 0, 0975
4. 5. 2. Определение изгибающего момента от масс грузов
и запасов (сил дедвейта)
МDW определим по следующей формуле:
МDW = 0, 5∙ ∑ МхDW =0, 5∙ 1255642=627821тм.
4. 5. 3. Определение изгибающего момента на миделе
от сил поддержания
Мсп определим по следующей формуле:
Мсп = -kсп∙ Δ ∙ L= -0, 09147∙ 23860∙ 149, 6= -326498тм,
где kсп определим из выражения:
kсп=0, 0895∙ δ +0, 0315=0, 0895∙ 0, 67+0, 0315 =0, 09147,
где δ – коэффициент общей полноты.
4. 5. 4. Определение изгибающего момента на тихой воде
в миделевом сечении
Мизг определим по формуле:
Мизг= М0+ МDW+ Мсп=138676+627821– 326498 =439999тм.
Судно испытывает перегиб на тихой воде, так как Мизг. > 0.
|
|
|
Мизг необходимо сопоставить с Мдоп.
4. 5. 5. Определение допустимого момента на вершине
и подошве волны
Мдоп определим по следующей формуле: 
.
При этом вычисляем два значения Мдоп. : одно – для положения судна на вершине волны Мдоп (вер), другое – на подошве Мдоп (под). В том и другом случае используем одну и ту же формулу, в которой меняем лишь коэффициент k.
Таблица 4. 18
Значение коэффициента k
| Тип судна | Положение судна на волне | |
| на вершине (перегиб) | на подошве (прогиб) | |
| Сухогрузные суда | 0, 0205 | 0, 0182 |
| Танкеры | 0, 0199 | 0, 0173 |
Мдоп вер= kвер∙ В∙ L2, 3 = 0, 0205 ∙ 25∙ 101160=518445тм;
Мдоп под= kпод∙ В∙ L2, 3 = 0, 0182∙ 25∙ 101160=460278тм.
Величина L2, 3 определялась по табл. 4. 19.
Таблица 4. 19
Значения 
| L | ||||||||||
Результат проверки продольной прочности судна с использованием приближенных формул сводится в табл. 4. 20.
Таблица 4. 20
Проверка общей продольной прочности судна в рейсе
| Наименование величин | Обозначения и формулы | Значения величин |
| Числовой коэффициент для судна пó рожнем | k0 | 0, 126 |
| Изгибающий момент от сил веса судна пó рожнем, тм | М0 = k0∙ Δ 0L | |
| Изгибающий момент от сил дедвейта, тм | МDW = 0, 5∙ ∑ Мх | |
| Коэффициент общей полноты | δ | 0, 67 |
| Коэффициент для сил поддержания | kсп=0, 0895∙ δ +0, 0315 | 0, 09147 |
| Момент от сил поддержания, тм | Мсп = -kсп∙ Δ ∙ L | -326498 |
| Изгибающий момент на тихой воде, тм | Мизг= М0+ МDW+ Мсп | |
| Вид деформации | (перегиб/прогиб) | перегиб |
| Числовой коэффициент | kвер kпод | 0, 0205 0, 0182 |
| Допустимый изгибающий момент на миделе: - на вершине волны, тм; - на подошве волны, тм | Мдоп вер= kвер∙ В∙ L2, 3 Мдоп под= kпод∙ В∙ L2, 3 |
|
|
|
Значение наибольшего изгибающего момента в районе миделя Мизг меньше величины нормативного изгибающего момента на вершине и подошве волны Мдоп (вер) и Мдоп (под). Следовательно, можно сделать вывод, что продольная прочность судна при принятом варианте его загрузки обеспечивается.
4. 6. Определение резонансной зоны бортовой качки судна
и выбор безопасных скоростей хода на заданном курсе
В штормовых условиях качка судна приобретает наиболее неблагоприятный характер, а иногда даже опасный в режиме резонанса, когда совпадают или близки кажущийся период волны t к и период собственных колебаний судна t θ .
Параметры резонансной зоны качки судна определяются по штормовой диаграмме Ю. В. Ремеза (см. рис. 4. 6) по известному значению длины волны λ = 160м и курса судна относительно волны φ = 1350. Штормовая диаграмма Ю. В. Ремеза позволяет установить неблагоприятные сочетания курса и скорости хода судна при штормовом плавании и уклониться от резонанса.
4. 6. 1. Построение околорезонансной зоны при известной длине волны l = 160 м
ü Определяем период собственных колебаний судна для заданной нагрузки τ θ =9, 84 с (табл. 4. 15).
ü На верхней части диаграммы на оси длин волны l откладываем заданное значение l= 160 м и через полученную точку проведем горизонталь.
ü Из точки пересечения горизонтали с кажущимся периодом tк, равным периоду качки на тихой воде τ θ (τ к = τ θ ), проведем вертикаль на планшет (нижнюю часть диаграммы). Эта вертикаль определяет условия резонанса качки. Любое сочетание курсового угла j и скорости vs на этой линии будет соответствовать условиям резонансной качки судна.
ü Границы околорезонансной зоны выделяются построением вертикалей из точек пересечения горизонтали, проведенной по l, с кажущимися периодами tк1=0, 7tθ =7, 5с и tк2 =1, 3 tθ = 14с. Эти значения tк получим на номограмме, которая расположена над диаграммой. Для этого на средней шкале отложим значение tθ =9, 84 с, а на верхней и нижней шкалах снимем значения 0, 7 и 1, 3 от tθ .
|
|
|
Из точек пересечения горизонтали по заданной l=160м и линиями периодов t к1 = 7, 5с и t к2 = 14 с опускаем вертикали на планшет. Полоса на планшете между полученными вертикалями – околорезонансная зона основного резонанса.
Рис. 4. 6. Диаграмма качки Ю. В. Ремеза
|
|
|
