Балка-корабль

Рис. 13. Экспериментальная балка из углепластика корабля Сатурн 8-11 1 — уменьшенный опытный брус (примерно 60%) 2 эпоксидный углепластик (заштрихован)

Так называется некоторая условная балка, являющаяся расчетной схемой корпуса корабля в расчетах на прочность при рассмотрении общего его изгиба. [c.228]

Балки на упругом основании встречаются в технике очень часто. К числу примеров таких конструкций относятся элементы верхнего строения железнодорожного пути (рельсы и шпалы), ленточные фундаменты зданий, корпуса кораблей. Расчетная схема [c.231]

Форма и частоты свободных колебаний низших тонов корпуса корабля или самолета определяют также по балочной схеме. При расчете корабля к массе балки добавляют присоединенную массу жидкости. [c.15]

Сталь и чугун применяют во всех областях техники. Многие тысячи километров железных дорог соединяют между собой города и страны, стальные мосты переброшены через реки. По стальным трубопроводам поступают нефть и газ. Стальные балки служат несущими каркасами для заводских цехов, крытых стадионов, высотных зданий, телевизионных вышек и высоковольтных линий. Из железоуглеродистых сплавов строят корабли, изготовляют станки, машины, вагоны, тракторы и инструмент. Одно толь ко перечисление всего того, что можно получить из железоуглеродистых сплавов, заняло бы целые тома. [c.57]

В сопротивлении материалов рассматриваются 1) материалы твердых тел (например, сталь, сплавы, бетон) и их механические свойства 2) тела различной формы и различного назначения, такие, как стержень, балка, пластинка, оболочка и другие, встречаюш.иеся в конструкциях и сооружениях (например, в металлических мостах, гидростанциях, корпусах кораблей, самолетов, ракет, двигателях, приборах и т. п.), прутки, полосы и пластины, находяш.иеся в процессах прокатки, штамповки и прессования, и т. п. 3) внешние силы действующие на тела, и механические связи, наложенные на эти тела, как, например, сила тяжести, аэрогидродинамические силы давления газа и жидкости, силы внешнего трения и давления, контактные силы, возникающие при взаимодействии тела с другими телами, центробежные и другие инерционные силы, динамически возбуждающие силы от работы двигателей и машин и др. 4) иные внешние воздействиях температура, химически активные среды, облучение и т. п. [c.7]

Другой пример из области кораблестроения, представляющий собою балку с резким изменением сечения, встречается в конструкции корпуса корабля, где в верхней части корпуса ус- [c.407]

Эти результаты показывают, следовательно, что верхняя часть корпуса корабля, имеющая температурные швы этого типа, не совсем свободна от напряжений в промежутках между этими швами кроме того распределение их довольно сложно, так как в добавление к нормальному напряжению Р в точках среднего сечения балки имеется еще другое нормальное напряжение Q оно доходит до максимума 16,2 кг см около середины сечения и представляет собою во всех точках сжимающее напряжение. Этим объясняется наличие на фотографии фиг. 5.242 (В) центрального черного пятна в самом низу, указывающего на то, что разность Р—Q в этой точке равна нулю. [c.412]

СВОИХ произведений до чрезмерно огромных равным образом невозможно и сооружение кораблей, дворцов или храмов колоссальных размеров, если мы хотим, чтобы их весла, реи, балки, скрепы, короче, все вообще их части держались бы как одно целое сама природа не производит деревьев необычайной величины, иначе ветви их поломались бы от собственной тяжести невозможно было бы также создать и скелет человека, лошади или какого-либо другого животного, так чтобы он сопротивлялся и выполнял бы свои нормальные функции, если бы размеры этих живых существ были бы непомерно увеличены в высоту такое увеличение в высоту могло бы оказаться осуществимым лишь [c.24]

Вклад в усовершенствованные исследования напряжений в теории корабельных конструкций был сделан двумя русскими инженерами А. Н. Крыловым и И. Г. Бубновым. А. Н. Крылов (1863— 1945 гг.) занимался развитием практических методов исследования колебаний кораблей и методами исследования напряжений в киле, который рассматривался как балка на упругом основании. И. Г. Бубнов (1872—1919 гг.) занимался теорией изгиба прямоугольных пластин, в которых принимались во внимание не только поперечные силы, но также силы, действующие в срединной плоскости пластины. Он также исследовал изгиб прямоугольных пластин, защемленных по всем краям, и подготовил первую удовлетворительную таблицу изгибающих моментов и прогибов для этого сложного случая. Благодаря работе этих двух выдающихся инженеров в России были наиболее современные монографии по теории конструкций кораблей. [c.659]

Вопрос о погрузке и разгрузке при транспортировании аппаратов по воде является основным. Спускать аппараты на воду можно скатыванием. Для оборудования мест спуска можно использовать специальные приспособления, имеющиеся на судоверфях для спуска на воду кораблей. Аппараты, доставленные на плаву, выкатываются на берег с помощью трактора и тракторных лебедок. Такими же механизмами могут скатываться по разгрузочным балкам на берег длинномерные аппараты или их отдельные блоки, доставляемые на баржах-площадках. [c.454]

А. Н. Крылова, введенные им в связи с задачами расчета корпуса корабля, рассматриваемого как балка на упругом основании. Эти функции и их производные по координате г приведены в табл. 10.1. [c.284]

Задачи, связанные с вынужденными колебаниями балки—полосы (пластины днища корабля) под действием произвольной поперечной динамической нагрузки (от удара волн), изучались в [61, 105, 131] различными приближенными методами. Аналогичные задачи для пластин рассматривались в [34,54,55] на основании вариационных методов [c.178]

II. Специальная часть С. м. к. Корпус корабля с точки зрения строительной механики представляет собой клепаную балку переменного сечения, воспринимающую и уравновешивающую действующие на нее силы веса и давления воды балка эта должна обладать достаточной общей продольной и поперечной прочностью, а отдельные части ее должны безопасно выдерживать действующие на них местные усилия. По характеру работы отдельных частей (связей) корпуса их можно разбить на следующие 8 категорий 1) Части корпуса, воспринимающие внешние распределенные усилия (наружная обшивка внутреннее дно листы переборок, воспринимающие давление воды настилки палуб, воспринимающие распределенные по палубам грузы) эти части корпуса с точки зрения строительной механики представляют собой тонкие пластины, ограниченные жестким контуром. 2) Части корпуса, служащие опорным контуром для связей первой категории (пластин) и передающие реактивные воздействия этих последних на более жесткие части корпуса (шпангоуты и стрингеры, передающие реактивные воздействия наружной обшивки и внутреннего дна на поперечные и продольные переборки бимсы, передающие давление на палубы поперечным и продольным переборкам стойки переборок,передающие реакции листов переборок палубам) эти части [c.98]

Для того чтобы дать возможность пассажирам ближе подойти к наклонным окнам, балки пола верхней палубы вынесены за пределы поперечного сечения корабля. [c.183]

Рис. 14. Элементы соединения композиционной балки корабля Сатурн 8-11 1 — восемь однослойных полос из эпоксидного углепластика с ориентацией 45° 2 — клей РЬ-729-38 3 — полоса 4 — углепластиковая лента с ориентацией 45° 5 — сердечники из алюминиевых сот 5052-1/8-0015 N. Р. б — клей РМ400 0,5 кгс/м 7 — эпоксидный углепластик, препрег, с ориентацией 45° 8 — семь предварительно сформованных полос, покрытых с каждой стороны клейкой пленкой РЬ-729-38 9 — пять слоев с ориентацией 0° 10 — восемь слоев с ориентацией 45° 11 фитинги (всего 2) 12 — болты, шайбы и гайки (20 комплектов) 13 — болты (четыре с каждого края) 14 — сборка из пяти полос (1 комплект)

Томас Юнг рассматривал корабль как балку и дал способ построения кривых плавучести и геса. Разности между ординатами этих кривых давали значения нагрузки, действующей на балку-корабль . Такой расчет продольной прочности судов получил всеобщее признание, а его точность была проверена непосредственными испытаниями. Испытания, проведенные по изгибу корпуса эскадренного миноносца Вольф ), а впоследствии эсминцев Престон и сБрюс ) показали, что измеренные прогибы и напряжения можно привести в соответствие с теорией балки, если при определении жесткости изгиба судна принять во внимание то обстоятельство, что работоспособность некоторых пластин снижается в результате потери устойчивости. Аварии судов Престон и Брюс произошли вследствие потери устойчивости сжатых пластин и стрингеров. [c.520]

С абстракцией абсолютно твердое тело мы встречаемся в тех явлениях, для которых масса, форма и размеры тела существенны, но изменения формы - деформации настолько малы, что ими можно пренебречь. На такой абстракции основана вся аэрогидромеханика, так как аэро- и гидродинамические силы весьма чувствительны к размерам и форме самолетов, кораблей и подводных лодок. Следовательно, самолеты и корабли должны быть настолько жесткими, чтобы неизбежно возникающие при их движении деформации вследствие своей малости не влияли существенно на аэродинамические силы, например на лобовое сопротивление или подъемную силу самолета. Таким же образом при определении реакций опор (противодействий) на жесткие балки в строительной практике можно пренебречь малыми деформациями, прогибами. Но всякая абстракция по самой своей сути конкретна, т. е. она относится к определенному кругу явлений и не может автоматически переноситься на явления другого порядка. Например, при изучении внутренних сил в жестких балках, при изучении вопросов прочности нужно строго учитывать те малые деформации, которыми мы пренебрегаем при определении внешних сил - реакций опор. Наука сопротивления материалов так и поступает. Используя методы статики абсолютно твердого тела, определяют внешние силы, а затем изучают внутренние силы и дефор-мащ1и и их связь под действием уже известных внешних сил. Таким образом, задачи сопротивления материалов, как правило, вклю- [c.5]

На склоне лет Архимед вернулся к тому, что он так любил в молодости, и теперь неустанно занимался механикой, сооружая грозные машины для защиты родных Сиракуз от нападения римлян. Он организует оборону города, строит метательные орудия, которые увесистой балкой пробивают дно неприятельского корабля или крючковатым краном поднимают его вверх и разбивают об острые утесы. Дело, наконец, дошло до того, что стоило показаться над городской стеной веревке или шесту, как римлян охватывал панический ужас. Командующий осаждавшими Сиракузы войсками Марцелл дошел почти до отчаяния, он говорил, что, наверное, придется прекратить войну против геометра. Когда предательство открыло перед врагом ворота Сиракуз, Архимед погиб от меча римского легионера, произнеся вошедшие в историю слова Не трогай моих чертежей . Цицерон сказал об Архимеде Я полагаю, что в этом сицилийце было больше гения, чем может вместить человеческая природа . [c.21]

Рис. 1.4. Примеры стержневых конструкций а) мостовое пролетное строение со сквоз ными фермами / — распорка продольных связей, 2 — диагональ продольных связей,, 3 — промежуточные поперечные связи, 4 — верхний пояс фермы, 5 — опорный расков, 6 — стойка 7 — продольные связи продольных балок, 8 — подвеска. 9 — поперечная балка, 10 — раскос, И — продольная балка, 12 — нижний пояс фермы, 13 — нижнна связи 6) отсек фюзеляжа самолета в) рамный купол г) отсек корпуса корабля д) арочное мостовое пролетное строение е) пролетное строение моста комбинированной системы (системы К. Г. Протасова (ЛИИЖТ), ферма о очень жестким иижним поясом).

Рис. 11.1. Примеры элементов конструкдий и машин, работающих на кручение а) вал машиш. б) корпус корабля на косой волне в) крыло самолета г) балочное перекрытие (продольная балка изгибается, поперечные изгибаются и скручиваются).

Ч Родственными задаче о расчете на устойчивость балки на сплошном упругом основании являются задачи расчета балки на многих упруго проседающих опорах и стержневого перекрытия. Эти задачи рассматривались в частности в курсе И. Г. Бубнова Строительная механика корабля, )9]2, ч. 1 1914, ч. 2, и в книге П. Ф. Панковича, упоминавшейся на стр. 279. [c.352]

Прочность корабля в целом как эквивалентного бруса называют его общей, или продольной, прочностью. При этом корабль рассматривают как балку, опирающуюся не на относительно короткие (сосредоточенные) опоры, а на сплошную опорную поверхность воды, омывающей наружную обшивку корпуса. Силы давления воды вместе с весовой нагрузкой и силами инерции, действующими на различные грузы, образуют уравновешенную систему сил. Однако указанное свойство, имеющее место в любой момент для корабля в целом, на каждом отдельно взятом отрезке его длины, как правило, нарушается. Вследствие этого действие рассматриваемой совокупности сил в плоскости каждого шпангоута проявляется в виде поперечной, или перерезывающей, силы, стремящейся срезать судно по соответствующему сечению, и изгибающего момента, вызывающего растяжение (или сжатие) верхних продольных связей (палубного настила, под-палубиых продольных балок и т. п.) и соответственно [c.36]

Началом использования титана в ракетной технике США следует считать 1957 г. Тогда на производство управляемых снарядов пошло 3% общего потребления титана в стране. В ракетной технике титан применяется для баллонов высокого давления и корпусов ракетных двигателей, работающих на твердом топливе. В ракетах Атлас , Титан-1 , Тптан-3 и др. применены различные титановые баллоны и сварные балки для окислителя и топлива. В космос титан вышел вместе с космическим кораблем Меркурий (1961), в капсуле массовая доля его составляла 18% (каркас, внутренняя обшивка, контейнер антенны и парашюта и др.). На космическом корабле Джеминай из титана были изготовлены детали общей массой 545 кг (рама, двухслойная обшивка, емкость высокого давления). Титан применен также в конструкциях служебного отсека корабля Апполон . Корабль для перемещения космонавтов по лунной поверхности был снабжен титановыми баками. Из титана также изготовляются корпуса искусственных спутников. Следует отметить, что в авиационной и космической технике применяется в основном сплав Ti— 6А1—4V или его аналоги. Иные сплавы используются реже и рассматриваются как перспективные. [c.233]

Межбаковый отсек сбрасываемой топливной ступени транспортного корабля Спейс Шаттл имеет форму цилиндра длиной 6,87 м и диаметром 8,4 м (рис. 12.1). Он состоит из панелей обшивки, главного и четырех промежуточных шпангоутов, четырех лонжеронов и поперечной силовой балки. Все панели изготовлены из алюминиевого сплава, их соединяют сваркой с торцовыми шпангоутами, которыми отсек болтами стыкуется с баком окислителя и баком горючего. Толщина панелей переменная, в каждой из них имеется два внутренних лонжерона и 18 наружных стрингеров треугольного сечения. [c.316]

Первые исследования вибраций корабля были проведены, вероятно, О. Шликом ), сконструировавшим специальный прибор для их записи ) и определившим экспериментально частоты для различных форм таких вибраций. А. Н. Крылов в своем курсе дает теоретический анализ свободных колебаний корабля. Корабль рассматривается им как балка переменного поперечного сечения он пользуется в расчете приближенным методом Адамса ) для интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений. Около того же времени Крылов заинтересовался колебаниями мостов и опубликовал упомянутую раньше (см. стр. 502) статью о вынужденных колебаниях балок, возбуждаемых подвижными нагрузками. Использованный в этой статье метод был применен впоследствии в анализе продольных колебаний цилиндров и в измерении давления газа в орудиях ). [c.523]

Результатами последних двух параграфов воспользуемся при расчете перекрестных балок, с которыми приходится встречаться в строительной механике корабля и в некоторых гидротехнических сооружениях. Предположим, что требуется рассчитать плоское перекрытие с прямоугольным контуром, состоящее из пластины и подкрепляющих балок. Нагрузка, воспринимаемая пла-стияой, передается системе равноудаленных балок, которые в дальнейшем будем называть балками главного направления. Эти балки поддерживаются опертой по концам перекрестной балкой АВ (рис. 8). Предположим, что все балки главного направления одинаково нагружены, оперты по концам и имеют одинаковое поперечное сечение. Возьмем одну из этих балок. Пусть Q обозначает ариходящуюся на эту балку сплошную нагрузку, передающуюся от пластины, и Л — реакцию, оказываемую на рассматриваемую балку перекрестной балкой АВ. Прогиб нашей балки в месте соприкасания ее с перекрестной балкой может быть представлен такой формулой [c.199]

Части корпуса, обеспечивающие общую продольную крепость корабля, т. е. продольные связи корпуса, идущие непрерывно по всей длине или на значительной части длины его (стрингеры, наружная обшивка, внутреннее дно, палубы, продольные бимсы, продольные переборки) эти части корпуса, рассматриваемые совместно, представляют собой с точки зрения строительной механики составную балку, подверженную действию изгибающих моментов и срезывающих сил рассматриваемые же в отдельности, они представляют собой подкрепленные пластины и балки, подверженные растягивающим и сжимающим нагрузкам. 5) Части корпуса, обеспечивающие поперечную крепость корабля (поперечные переборки, палубы, поперечные бимсы, шпангоуты, днище). 6) Части корпуса, предназначенные для воспринятия различных местных или временных нагрузок (подкрепления) и передачи их на связи третьей категории (подкрепления под орудия, броню, рубки, машинные фундаменты, подкрепления для постановки в док и т. п.). 7) Части корпуса, служащие для увеличения устойчивости листов и балок (набор днища и палуб, обеспечивающий устойчивость наружной обшивки и настилки палуб поперечный набор, увеличивающий устойчивость стрингеров и пр.). 8) Части корпуса, служащие для соединения листов и профилей, идущих на постройку (заклепочные соединения) заклепочные соединения корпуса входят в состав связей всех предыдущих категорий и помимо общей теории их рассматриваются каждый раз отдельно при расчете этих связей. Из приведенного разделения частей корпуса по характеру их работы на различные категории видно, что в судовом корпусе нет строгого разделения функций,выполняемых отдельными связями его, что и является отличительным свойством этой конструкции в ряду других инженерных сооружений напр, наружная обшивка днища д. б. отнесена к связям всех пяти первых категорий она воспринимает давление воды, служит нижним пояскомг у стрингеров и шпангоутов и т. о. принимает участие в работе связей второй категории, является подкрепленной пластиной (днищем) уравновешивЕ ющей реакции противоположных бортов, является главной связью в обеспечении общей продольной и поперечной крепости корабля. Другой особенностью конструкции судового корпуса является обилие в этой конструкции частей, работающих на продольный изгиб, т. е. частей, требующих проверки и обеспечения их устойчивости эта особенность конструкции кор- [c.98]

Для получения записи колебаний можно использовать вращающийся с прстоянной скоростью цилиндрический барабан. Если такой барабан с вертикальной осью прикреплен к корпусу (рис. 44 и связанный с грузом карандаш упирается в барабан, то будет получена полная запись относительного движения (б). На этом принципе построены различные вибрографы. На рис. 45 показано простое устройство для записи колебаний судовых корпусов. Груз W связан резиновым шнуром АС с точкой А балки. Если период срободных колебаний груза весьма велик, то при вертикальных колебаниях корпуса груз остается практически неподвижным. Тогда прикрепленный к грузу карандаш запишет колебании корпуса на вращающемся барабане В. Для того, чтобы запись без заметных искажений отражала колебания корпуса, частота свободных колебаний груза должна быть мала по сравнению с частотой изучаемых колебаний корпуса корабля. Это требует, чтобы статическое удлинение шнура было большим. Например, для получения собсгвенной частоты 0,5 кол/свк удлинение шнура при статическом действии груза W должно быть 90 сл, Необходимость больших удлинений является недостатком прибора этого типа. [c.57]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...