Определение элементов прочного корпуса в третьем приближении.



Расчет элементов прочного корпуса в третьем приближении производится по уточненным зависимостям с учетом местного изгиба обшивки у шпангоутов и разгружающего влияния поперечных переборок на устойчивость шпангоутов.

Вычисление вспомогательных величин производится с учетом значений элементов оболочки, найденных во втором приближении.

Выбор толщины обшивки.

Для определения толщины обшивки используется формула

   ,                      (1.23)

 

где

                     (1.24)

                                (1.25)

Вспомогательные функции  для расчета элементов изгиба балок, лежащих на сплошном упругом основании обычно находят по таблицам в зависимости от аргумента U (см., например, [I], стр. 313). Для определения значений этих функций можно использовать также графики функций Папковича, представленные на рис. 1.2 с учетом следующих соотношений между ними:

                                                                                    (1.26)

Полученное по формуле (1.23) значение для толщины обшивки ПК следует округлить в большую сторону до ближайшей спецификационной толщины в соответствии с ГОСТом для принятого материала.

Выбор расстояния между шпангоутами.

Оптимальная в отношении веса конструкция оболочки прочного корпуса должна быть такой, чтобы средние сжимающие напряжения в продольных сечениях обшивки, при которых происходит потеря устойчивости обшивки, равнялась бы принимаемой норме допускаемого напряжения для материала обшивки, т. е.

Используя для определения верхней критической нагрузки формулу Американского опытового бассейна, из условия (1.8) можно получить следующую зависимость

  ,   (1.27)

 

где

                              (1.28)

Здесь  представляет собой толщину обшивки ПК, найденную в п. 1.5.1, а коэффициенты  и  определяются так же, как и в п. 1.4.3.

Формула (1.27) дает предельное значение шпации. Практическое значение величины  должно быть принято меньше полученной предельной шпации с учетом предъявляемых к рассматриваемой конструкции технологических и конструктивных требований. (Так, например, оно должно укладываться целое число раз поперечными переборками, соответствовать ГОСТ и т.д.).

Выбор размеров профиля шпангоутов.

Необходимый момент инерции площади поперечного сечения шпангоута (с присоединенным пояском обшивки) выбирается из условия обеспечения устойчивости отсека в целом, т. е. в рассматриваемом приближении учитывается влияние поперечных переборок на устойчивость шпангоутов. Уточненная формула для определения момента инерции имеет ряд

, (1.29)

где

                                 (1.30)

Целочисленный параметр n = 2÷5, соответствующий числу волн потери устойчивости, образующихся по окружности оболочки, находится подбором из условия максимума выражения (1.29)

Коэффициент  = 0,7.

Коэффициент  определяется по напряжению в шпангоутах ПК, соответствующих критическому давлению для отсека в целом, которое с учетом (1.9) равно Pкр.шп=1,3Рр. Отсюда следует, что критическое напряжение а шпангоутах необходимо принять равным . Используя для определения  рекомендации п. 1.4.3, получим

.                      (1.31)

После определения момента инерции шпангоутаJ находится площадь сечения шпангоута F, как наибольшая из величин, вычисляемых по формуле (1.21) и по формуле

                       (1.32)

Исходя из полученных значений J и F необходимо подобрать размеры профиля шпангоута и определить окончательные значения указанных параметров. Подбор элементов профиля осуществляется либо в табличной форме, либо аналитически.

 

 


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 311;