Курсовая работа: Проверочный расчёт местной прочности конструкции корпуса судна
Название: Проверочный расчёт местной прочности конструкции корпуса судна Раздел: Промышленность, производство Тип: курсовая работа | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ МЕСТНОЙ ПРОЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ КОРПУСА СУДНА 1. Схема нагрузок на перекрытие Гидростатическое давление по ширине судна · на вершине волны , где кПа =0,595 = 17,1 кПа 86,4 кПа · на подошве волны = = 89 кПа 65 кПа Гидростатическое давление на элементы набора днищевого перекрытия · на вершине волны кПа, где = 4,9 = =49,2 кПа = 32,4 кПа 81,6 кПа · на подошве волны = 89 + 32,4 – 49,2 = 72,2 кПа Гидростатическое давление на настил второго дна · на вершине волны 43,2 кПа кПа, где = = 4,3 кПа · на подошве волны = 89 + 31,4 – 43,2 = 81,1 кПа 2. Ширина присоединенных поясков днища и настила второгодна Для Т.К. и Стрингера С 1 =(1/6) L п L п=21,6 С 1 =3,6 Расстояние между сплошными флорами С2 =2,4 3. Определение элементов поперечного сечения балок · Вертикальный киль
м · Днищевой стрингер
м · Сплошной флор
м 4. Исходные данные для определения коэффициентов по таблицам справочника СМК · Отношение сторон перекрытия , где - расстояние между поперечными переборками 21,6 м - расстояние между серединами ширины скулового пояса 14,3 м = 1,5 м · Отношение истинной толщины обшивки к ее приведённой толщине · Отношение момента инерции киля и стрингера · Отношение величины присоединённого пояска к расчетной ширине перекрытия Выписываем значение необходимых коэффициентов: 5. Определяем коэффициент жесткости упругого основания для каждого главного изгиба , где Е – модуль Юнга 2,1 10 i = a = 2,4 м Вычисляем аргументы U для каждого главного изгиба Находим вспомогательные функции академика Бубнова
6. Расчет местной прочности днищевого стрингера Расчет изгибающих моментов · В среднем сечении тунельного киля на вершине волны · В среднем сечении вертикального киля на подошве волны · В среднем сечении стрингера на вершине волны кН∙м · В среднем сечении стрингера на подошве волны кН∙м · В опорном сечении вертикального киля на вершине волны кН∙м · В опорном сечении вертикального киля на подошве волны кН∙м · В опорном сечении стрингера на вершине волны кН∙м · В опорном сечении первого стрингера на подошве волны кН∙м Расчёт перерезывающих сил · В опорном сечении вертикального киля на вершине волны
· В опорном сечении вертикального киля на подошве волны
· В опорном сечении стрингера на вершине волны · В опорном сечении стрингера на подошве волны
Расчёт главных изгибов и прогибов днищевого перекрытия посередине пролёта для перекрёстных связей, жёстко заделанных на жестких опорах. Рассчитываем изгиб · Рассчитываем главный изгиб для вертикального киля на вершине волны · Рассчитываем главный изгиб для тунельного киля на подошве волны · Рассчитываем главный изгиб для стрингера на вершине волны · Рассчитываем главный изгиб для стрингера на подошве волны Рассчитываем прогиб · Рассчитываем прогиб посередине пролёта тунельного киля на вершине волны , где = 0,00048м · Рассчитываем прогиб посередине пролёта вертикального киля на подошве волны = 0,00036м · Рассчитываем прогиб посередине днищевого стрингера на вершине волны = 0,0019м · Рассчитываем прогиб посередине днищевого стрингера на подошве волны = 0,0016м Построение эпюр изгибающих моментов и перерезывающих сил
Расчёт максимальных значений нормальных и касательных напряжений Определяем допускаемые напряжения · Вертикальный киль , где - максимальное значение изгибающих моментов в пролёте связи и в опорном сечении, а именно: - момент сопротивления связей тулельного киля Прочность выполняется. , где - максимальное значение перерезывающих сил = 1935 кН = 1304 = 0,1304 м² Прочность выполняется · Стрингер , где - максимальное значение изгибающих моментов в пролёте связи и в опорном сечении, а именно: - момент сопротивления связей тунельного киля Прочность выполняется , где - максимальное значение перерезывающих сил = 1828 кН = 0,1172 м² Прочность выполняется 7. Расчет местной прочности флора Рассматриваемый средний флор имеет симметрию относительно ДП, следовательно расчеты проводим для половины схемы. Определение нагрузок на средний флор по пролётам , где 81,6 кПа 72,2 кПа а = 2,4 Расчет изгибающих моментов Для раскрытия статической неопределимости воспользуемся теоремой трёх моментов, а именно составим выражение углов поворота для все промежуточных опор, учитывая, что жесткость (EJ) балки постоянна по все её длине. · Опора 1 На вершине волны На подошве волны · Опора 3 На вершине волны На подошве волны Решаем систему из уравнений на вершине волны (1) (2) Подставляем (2) в уравнение (3) и получаем В итоге Решаем систему из уравнений на подошве волны (1) (2) Подставляем (2) в уравнение (1) Расчет пролётных изгибающих моментов · Пролёт 1-2 на вершине волны · Пролёт 1-2 на подошве волны · Пролёт 2-3 на вершине волны · Пролёт 2-3 на вершине волны Строим эпюры изгибающих моментов на вершине волны как наиболее экстремальных условиях
Расчет перерезывающих сил среднего флора · Опора 1 На вершине волны
На подошве волны
· Опора 2 На вершине волны На подошве волны · Опора 3 На вершине волны На подошве волны Определяем правильность расчетов ΣR = -2500,14 кН ΣQ = 2500 кН ΣR = -2216,1 кН ΣQ = 2216 кН Определяем максимальное значение перерезывающих сил · На вершине волны Пролёт 1-2 Пролёт 2-3 · На подошве волны Пролёт 1-2 Пролёт 2-3 Строим эпюры перерезывающих сил
Расчет нормальных и касательных напряжений Допускаемые напряжения · Пролёт 1-2 · Пролёт 2-3 Прочность выполняется · Опора 2 · Опора 3 Прочность обеспечивается , где F = 0,0636м² · Опора 2 · Опора 3 · Пролёт 1-2 · Пролёт 2-3 Прочность обеспечивается Расчет пластин наружной обшивки днища , где S = 1,1 м b = 240 см = 0,5 Р = 86,4 = 0,864 Па V = 3,8 Lg 3,163 = 0,579. Значит пластина жестко заделана и U = 4, 57 Прочность обеспечена посередине, в закладке на длинной стороне опорного контура не обеспечена! Проверка: W=9.8<1/4Sдн W>0.275- пластина конечной жесткости. Lg 3,163 = 0,579 U=5.41 Цепное напряжение: Прочность обеспечена. Расчет прочности пластин второго дна , где S = 1,1 м b = 240 см = 0,5 Р = 0,74 Па V = 3.09 Lg 3.09 = 0.49. Значит пластина жестко заделана и U = 7,4 Прочность обеспечена по середине. В закладке на длинной стороне опорного контура не обеспечена. Пластину 2-го дна считаем упруго заделанной следовательно отсудствует σ2 . Прочность обеспечена по середине. |