Скручивающая нагрузка при неравномерном распределении груза по ширине и длине судна
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Крутящие моменты создают в судовых конструктивных связях напряжения сдвига (напряжения кручения), а в палубном настиле рядом с люками и между ними дополнительные напряжения на растяжение, сжатие и изгиб. Значительны крутящие моменты у крупных судов с большей шириной люков и у судов с большим «раскрытием» палубы, таких как контейнерные суда. Здесь скручивание судна очень важно учитывать при укладке контейнеров плотными штабелями, которые во время погрузки и разгрузки, а также при движении судна не должны заклиниваться. Наряду с продольными, поперечными и крутящими нагрузками вследствие распределения веса и выталкивающей силы, а также вследствие бортовых гидростатических давлений возникают еще нагрузки из-за качки судна, особенно килевой. При этих колебаниях вокруг поперечной оси действуют как силы инерции массы, так и гидродинамические силы. Силы инерции массы в мертвых точках при килевой качке (конец амплитуды качки) являются наибольшими и возрастают линейно от центра вращения по направлению к оконечностям. Тот факт, что силы инерции массы в оконечностях судна все же уменьшаются, можно объяснить распределением масс: небольшие поперечные сечения корпуса судна обусловливают меньшее количество груза. Чтобы компенсировать силы инерции массы в оконечностях судна, при проектировании подпалубных связей нагрузки на палубу принимаются на 10—20% больше.

 

Силы инерции масс при килевой и бортовой качке:

а - тангенциальное (касательное) ускорение в мертвой точке килевой качки; b - тангенциальные силы при погружении и всплытии (мертвые точки); с - силы при бортовой качке. 1 - всплывшая оконечность судна; 2 - погрузившаяся оконечность судна; 3 - силы инерции масс при всплытии; 4 - силы инерции масс при погружении; G - масса главного двигателя; МC - метацентр-точка вращения при бортовой качке; Pn - центробежная сила при проходе через вертикаль; Pt - тангенциальная сила в мертвой точке при бортовой качке; ВЛ - метацентр тяжести площади действующей ватерлинии - точка вращения при килевой качке; Ө - наибольший угол крена при бортовой качке; Ψ - наибольший угол дифферента при килевой качке.

Гидродинамические силы возникают вследствие сопротивления воды при килевой качке судна. Так как они зависят от скорости, то увеличиваются по направлению к оконечностям судна. Особенно велики эти силы при плоских днищах в передней оконечности. У порожних судов, т. е. в балластном рейсе при небольшой осадке, оконечности судна при килевой качке могут выходить из воды, а при обратных колебаниях ударяться о ее поверхность. Из этих соображений плоские днища в передней оконечности значительно усиливают. В кормовой оконечности благодаря острым формам V- и U-образных шпангоутов усиления обычно не нужны, это касается также острой клинообразной области форштевня. Изгибающие напряжения, вызываемые килевой качкой, в средней части судна относительно невелики, и при конструктивном расчете поперечного сечения корпуса их обычно не учитывают. Бортовая качка вокруг продольной оси для нагрузки на корпус судна имеет второстепенное значение, так как ширина судна значительно меньше, чем его длина; это относится также к возникающему в данном случае ускорению. Силы инерции массы при бортовой качке учитываются только для фундаментов машин, расположенных далеко от оси вращения (продольной оси).

 

Гидродинамические силы, возникающие при килевой качке:

а - тангенциальная скорость при проходе через положение равновесия, b - гидродинамическое давление на днище судна, 1 - всплытие, 2 - погружение, Ψ - наибольший угол дифферента при килевой качке, ВЛ - центр тяжести площади действующей ватерлинии - точка вращения при килевой качке.

Наряду с названными выше нагрузками на корпус судна действуют изгибающие нагрузки уже при спуске со стапеля. При ремонте в доке давление на кильблоки (опоры) вызывает существенные нагрузки на поперечные связи корпуса судна. Эти нагрузки учитываются уже при проектировании судов. Столкновение двух судов или соприкосновение идущего судна с морским дном создает нагрузки, которые приводят обычно к большему или меньшему повреждению корпуса судна, а иногда и к его гибели.

Дата: 2019-03-05, просмотров: 266.