Устойчивость листов настила и обшивки при общем изгибе судна.
При общем изгибе периодически возникает сжатие палубных или днищевых перекрытий. При сжатии устойчивость ребер практически всегда обеспечена. Устойчивость же пластин вызывает сомнение.
|
a>b
При продольной системе набора:
, МПа
Если действующие напряжения сжатия превышают Эйлерово напряжение, то эта пластина теряет устойчивость.
При поперечной системе набора:
, МПа
При поперечной системе набора Эйлерово напряжение примерно в 4 раза ниже, чем при продольной.
Замечание.
Полученные формулы справедливы для стальных пластин с модулем упругости E=2,1×105МПа.
Для материалов, выполненных из других материалов, вводится поправочный коэффициент:
Обычно принято вместо Эйлеровых напряжений оперировать критическими напряжениями, которые зависят от Эйлеровых.
При 
сталь строго следует закону Гука, действующие напряжения соответствуют деформациям.
В том случае, если 
, то линейной зависимости в этой зоне нет и поэтому вводят поправочный коэффициент.
При достижении предела текучести в сжатой области возникает потеря устойчивости листов (изолированно работающих).
Листы в судовом корпусе действуют не изолированно, а вместе с ребрами жесткости.
Эйлерово напряжение в продольном ребре жесткости:
|
|
|
где i – момент инерции ребра с присоединенным пояском.
F – площадь поперечного сечения ребра.
t – толщина настила.
Если Эйлерово напряжение ребра превышает предел текучести, то его устойчивость также обеспечена до предела текучести. В любом случае 
, только в этом случае можно считать, что ребро является опорой при обеспечении устойчивости пластины.
На основании расчета эквивалентного бруса можно сделать следующие выводы:
1) Если действующие напряжения не превышают допустимых, то прочность судна обеспечена. В качестве допустимых при статических нагрузках берется доля от опасных напряжений. При растяжении за опасные берется предел текучести, при сжатии - предел текучести или критические напряжения, в зависимости от того, что меньше.
Кроме того, при определении действующих напряжений нормальные напряжения, действующие в одной плоскости и в одном направлении суммируются. При расчете эквивалентного бруса определяют напряжения от общего изгиба. Далее необходимо определить нормальное напряжение в продольной связи от местного изгиба.
Все связи можно разделить на 4 категории в зависимости от действующих в них нормальных напряжений:
|
|
|
1 категория – 
напряжения от общего изгиба.
2 категория – + 
напряжения от изгиба перекрытия.
3 категория – 
+ + 
напряжения от изгиба ребра жесткости.
4 категория – + + + 
напряжения от изгиба обшивки.
При определении суммарного напряжения учитывают только напряжения от общего изгиба и напряжения от изгиба перекрытия . и не учитывают, т.к их величина как правило значительно меньше.
2) Если сжимающие напряжения напряжения меньше критических 
, то потери устойчивости не происходит. Если 
, то наступает потеря устойчивости. Наименьшей устойчивостью обладают листы, поэтому их считают гибкими связями, в отличие от ребер, которые называют жесткими связями корпуса. Как правило критические напряжения ребер значительно больше чем листов и они не теряют устойчивости.
Пример. Листы палубы теряют устойчивость. Что необходимо предпринять, чтобы обеспечить устойчивость.
Первый способ - это установка продольных ребер жесткости.
При продольной системе набора Эйлеровы напряжения определяются по формуле
, МПа
После установки ребер Эйлеровы напряжения будут
Пластина, подкрепленная ребрами жесткости будет иметь существенно большие Эйлеровы напряжения и это наиболее радикальный способ повысить устойчивость. Другой способ увеличение толщины обшивки. Однако практически во всех случаях этот способ обеспечения устойчивости приведет к существенному увеличению массы конструкции.
|
|
|
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 96; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!