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: 835; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!