Определение элементов прочного корпуса в первом приближении.



Для обеспечения прочности и устойчивости судовые цилиндрические оболочки подкрепляются достаточно часто стоячими поперечными ребрами жесткости (шпангоутами). Расчет подобных оболочек - задача весьма громоздкая. К тому же при предварительном определении размеров конструктивных элементов оболочки большинство её геометрических параметров неизвестно. Поэтому целесообразно для таких целей использовать последовательные приближения.

В первом приближении пренебрегается влиянием шпангоутов и поперечных переборок на напряженно-деформированное состояние оболочки прочного корпуса, т. е. считается, что обшивка оболочки ГА находится в условиях безмоментного напряженного состояния. Так как при действии всестороннего равномерного давления на круговую цилиндрическую оболочку безмоментное напряженное состояние соответствует случаю бесконечно длинной оболочки, то в рассматриваемом приближении может быть определена только толщина обшивки прочного корпуса. Используя для оценки прочности теорию прочности по наибольшим касательным напряжениям приходим к выводу, что

;                          (1.10)

отсюда находим

                                       (1.11)

Следует заметить, что определяемая по формуле (1.11) толщина обшивки h1 получается примерно на 20% больше необходимой толщины h.

 

 

Определение элементов прочного корпуса во втором приближении.

Во втором приближении учитывается влияние шпангоутов на прочность и устойчивость оболочки ГА, но при этом пренебрегается местным изгибом обшивки у шпангоутов и поперечных переборок. Этим условиям соответствует замена оболочки с ребрами жесткости приближенно эквивалентной ей оболочкой без ребер, когда жесткости каждого шпангоута на изгиб и на растяжение равномерно распределяются по всей ширине пролета, поддерживаемого ребром, и прибавляются к соответствующим жестокостям оболочки в кольцевом направлении.

Определение относительной площади шпангоута.

Как известно, шпангоуты прочного корпуса выполняют ряд важных функций в обеспечении прочности и надежности ГА. Одной из таких функций является обеспечение достаточной прочности корпуса при действии на него различного рода случайных нагрузок.

При указанных выше условиях напряжения в шпангоутах от расчетной нагрузки могут быть вычислены по формуле

,                                         (1.12)

где

                                        (1.13)

Здесь F представляет собой площадь сечения шпангоута, а  - площадь сечения пояска обшивки. Заметим, что формула (1.12) дает завышенные по сравнению с действительными напряжения.

Параметр , характеризующий относительную площадь шпангоута, можно определить по напряжениям в шпангоуте с использованием условия прочности (1.6) и формулы (1.12)

.                     (1.13а)

Полученное значение  полезно сопоставить со средними значениями этого параметра для современных ГА: = 0,3 ¸ 0,5

Определение толщины обшивки.

В рассматриваемом случае, когда жесткостные характеристики шпангоутов распределены в пределах прилегающих шпации, напряжения в продольных сечениях оболочки определяются зависимостью

    .                                (1.14)

 

Отсюда приходим к следующей формуле для вычисления толщины обшивки

.             (1.15)


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 398;