Файл: севастопольский государственный универитет морской институт.docx

11.2 Распределение масс судна по теоретическим отсекам

Для определения изгибающего момента на тихой воде необходимо выполнить распределение масс по длине судна. Для этого условимся разбивать длину судна на 20 равновеликих отсеков (теоретических шпаций), счёт теоретических шпангоутов следует вести с кормы в нос.

Для построения кривой нагрузки масс необходимо иметь данные о массе и расположении всех грузов, составляющих водоизмещение судна:

• 
  укрупнённые статьи нагрузки, включающие в себя массы всех грузов, корпуса и оборудования;
  
• 
  чертёж продольного разреза судна, позволяющий определить районы, занимаемые каждым грузом в отдельности.
  

Перед распределением масс судна по теоретическим отсекам корпус необходимо разбить на отсеки. Разбивка производится по Правилам Регистра.

Для распределения массы корпуса по длине пользуются следующим способом. Эпюра массы корпуса представляется в рисунке 11.1, длина корпуса разбивается на три части. Значение ординат a, b, c в долях от Р_к/L равны в зависимости от обводов корпуса. Таким образом, масса корпуса на i-ю шпацию определится как:

Р_ij=(P_к/20)∙а_ij (11.1)

Значение ординат а, в и с в долях от Р_к/L даны в таблице 8.1, где Р_к – масса корпуса судна; L – длина судна.

Таблица 11.1 – Значение ординат а, в, с

Обводы судна	а	в	с
Полные ≥0,7	0,68	1,17	0,60

Все грузы, приходящиеся на каждый отсек, суммируют, разносят равномерно по длине отсеков и получают ординаты кривой масс Р(х), соответствующие средним ординатам отсеков.



Рисунок 11.1 – Эпюра массы корпуса

Разбивка масс по шпациям произведена в таблице 11.2 и построена диаграмма на рисунке 11.2.



Рисунок 11.2 – Диаграмма разбивка масс по шпациям

Таблица 11.2 – Разбивка масс по шпациям

---

Укрупненные статьи нагрузки	Масса по нагрузке, т	Шпация																				Суммы слева
		0-1	1-2	2-3	3-4	4-5	5-6	6-7	7-8	8-9	9-10	10-11	11-12	12-13	13-14	14-15	15-16	16-17	17-18	18-19	19-20
1. Корпус с оборудованием	4578	370	429	429	429	200	200	200	200	200	200	200	200	200	200	200	200	100	100	100	220		4578
2. Механизмы	685,26	0	228,4	228,4	228,4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0		685,26
3. Груз	14054	0	0	0	0	937	937	937	937	937	937	937	937	937	937	937	937	937	937	936	0		14054
4. Снабжение экипажа	150,47	0	50,1	50,2	50,2	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0		150,47
5. Запас водоизмещения	171,91	8,5	8,6	8,6	8,6	8,6	8,6	8,6	8,6	8,6	8,6	8,6	8,6	8,6	8,6	8,6	8,6	8,6	8,6	8,6	8,6		171,91
6. Запас топлива	1255,36	0	0	0	0	83,7	83,7	83,7	83,7	83,7	83,7	83,7	83,7	83,7	83,7	83,7	83,7	83,7	83,7	83,6	0		1255,36
Σ	20895	378,51	716,42	716,52	716,59	1229,3	1229,3	1229,3	1229,3	1229,3	1229,3	1229,3	1229,3	1229,3	1229,3	1229,3	1229,3	1129,3	1129,3	1128,2	228,6		20895
Множители плеч	x	9,5	8,5	7,5	6,5	5,5	4,5	3,5	2,5	1,5	0,5	-0,5	-1,5	-2,5	-3,5	-4,5	-5,5	-6,5	-7,5	-8,5	-9,5
Произведения	Σ×x	3595,845	6089,57	5373,9	4657,835	6761,15	5531,85	4302,55	3073,25	1843,95	614,65	-614,65	-1843,95	-3073,25	-4302,55	-5531,85	-6761,15	-7340,45	-8469,45	-9589,7	-2171,7

---

На основании данных таблицы 11.2 определяем отстояние центра масс судна х_g от миделя:

Xg = -2,78м

---

11.3 Расчет изгибающих моментов и перерезывающих сил на тихой воде и на волнении

Расчет выполняется на ЭВМ.

Исходные данные:

Длина судна между перпендикулярами L_ПП, м 148

Ширина судна В, м 20,41

Высота борта Н, м 12

Осадка Т, м 8,4

Коэффициент общей полноты С_В 0,68

Предел текучести материала σ, МПа 315

Водоизмещение Δ, т 20895

Нагрузки масс на шпации берутся из таблицы 11.2. Для расчета используется программа «STH».

Результаты расчета программы представлены в виде таблицы 11.3 и графика 11.3

Таблица 11.3 – Результаты расчета ЭВМ (STH)

шпация	масса,т	шп	Мтв	Nтв	Мвв	Nвв	Мпв	Nпв
0-1	378,51	0	0	0	0	0	0	0
1-2	716,42	1	10035	2712	13329	3603	3876	1047
2-3	716,52	2	42690	6113	60814	9231	14831	1913
3-4	716,59	3	89130	6438	141683	12625	19522	-646
4-5	1229,3	4	128812	4288	237197	13190	-2638	-5344
5-6	1229,3	5	164130	5256	344721	15871	-45211	-6162
6-7	1229,3	6	201784	4921	462628	15996	-94343	-7117
7-8	1229,3	7	234553	3936	574125	14138	-147304	-7197
8-9	1229,3	8	259238	2736	666307	10776	-195388	-5798
9-10	1229,3	9	274784	1466	729305	6251	-227774	-2955
10-11	1229,3	10	280762	150	756169	1010	-235968	740
11-12	1229,3	11	276838	-1211	743801	-4352	-217170	4341
12-13	1229,3	12	262676	-2617	693514	-9239	-175568	6903
13-14	1229,3	13	237938	-4069	610378	-13230	-121133	7809
14-15	1229,3	14	202383	-5541	501847	-16102	-66699	6903
15-16	1229,3	15	104930	-6788	377393	-17534	-24191	4586
16=17	1229,3	16	52343	-7221	249938	-16913	-656	1775
17-18	1129,3	17	10108	-6992	133520	-14551	1820	-1106
18-19	1128,2	18	-3524	-4423	45444	-6253	-7564	-1430
19-20	228,6	19	-790	739	5692	-1490	-6575	1698
		20	0	0	177	0	-293	0

---

Рисунок 11.3 – Графики построены по результатам расчета ЭВМ (STH)

Для расчетов прочностных характеристик используем максимальные значения перерезывающих сил и изгибающих моментов:

Перерезывающие силы:

1. 
   на тихой воде = 7221 кН;
   
2. 
   На вершине волны = 17534 кН;
   
3. 
   На подошве волны = 7809 кН.
   

Изгибающие моменты:

1. 
   На тихой воде = 280762 кН∙м;
   
2. 
   На вершине волны = 756169 кН∙м;
   
3. 
   На подошве волны = 235968 кН∙м.
   

---