Определение расстояния между шпангоутами.



Устойчивость круговой цилиндрической оболочки при действии внешнего давления весьма существенно зависит от её длины. Поэтому для повышения устойчивости оболочки прочного корпуса ГА промежуток между поперечными переборками разбирается на ряд коротких оболочек путем установки кольцевых ребер жесткости. Расстояние между соседними шпангоутами определяется из условия, чтобы устойчивость обшивки соответствовала бы заданной критической нагрузке. При использовании для определения верхней критической нагрузки формулы Саутсвелла-Папковича предельная шпация может быть найдена из следующего соотношения

,             (1.16)

где =0,7 - коэффициент, учитывающий влияние геометрических и технологических факторов на устойчивость оболочки.

Коэффициент , учитывающий влияние уровня напряжений на устойчивость, определяется по формуле

                                         (1.17)

в которой , а  может быть найдено при известном  либо из графика рис. 1.1, либо вычислено с помощью выражения (с учетом, что ):

            (1.18)

В этом случае для определения коэффициента  получим зависимость

                    (1.19)

При критических напряжениях весьма близких к , т. е. , коэффициент следует брать равным одной третьей ( =0,33).

Отметим, что расстояние между шпангоутами, как это следует из формулы (1.16), существенно зависит от марки выбранного материала.

Поэтому, если шпация получается нетехнологичной, т. е. слишком маленькой или слишком большой (для большинства ГА = 50÷100 см), то это свидетельствует, что при заданных габаритных размерах отсека прочного корпуса и глубине погружения неудачно выбрана марка материала и при возможности её следует заменить.

Очевидно, что этозамечаниесправедливо и в отношении выбираемой толщины обшивки прочного корпуса.

Определение геометрических характеристик профиля шпангоута.

Шпангоуты, являясь опорами для обшивки, должны иметь достаточную жесткость, чтобы сохранить свою круговую форму при нагрузке, соответствующей моменту потери устойчивости обшивки между шпангоутами, т. е. при нагрузке . Считая оболочку в пределах отсека достаточно длинной, момент инерции шпангоута вместе с примыкающим к нему присоединенным пояском может быть определен из условия устойчивости шпангоута как изолированного кольца по формуле

   ,                     (1.20)

где  - размер шпации, определенный в п. 1.3.3. Площадь шпангоута без присоединенного пояскаF связана с моментом инерцииJ зависимостью

    ,                     (1.21)

где Сi - коэффициент "удельной площади" по моменту инерции (Сi= 0,42¸0,45). С другой стороны, площадь шпангоута может быть определена по формуле

    .                                (1.22)

В качестве действительной площади шпангоута должно быть выбрано наибольшее значение из вычисленных по формулам (1.21), (1.22).

Таким образом в результате расчета получены следующие элементы

Найденные значения этих параметров мoгyт на 20-30% отличаться от действительных значений. Как отмечалось ранее, указанные параметры должны удовлетворять помимо прочностных, так и технологическим и конструктивным требованиям, поэтому для увязки этих требований необходимо выполнить третье приближение.

 

 


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1094;