Корпус корабля, напряжения в нем

Корпус корабля, напряжения в нем 32 Коэффициент концентрации напряжений 359, 361 [c.632]

Происхождение этой невесомости объясняется так же, как и для тел, находящихся внутри корабля космонавт, находящийся внутри или вне корабля, но вблизи него, рассматривая движение находящегося вблизи корабля тела, относит это движение к системе отсчета, связанной с корпусом корабля. В этой системе отсчета существует поле сил инерции, которое можно считать однородным в некоторой ограниченной области (границы этой области никак не связаны с контурами корабля, его размерами и т. п.). Поэтому поле сил инерции имеет совершенно одинаковую напряженность как внутри корабля, так и [c.359]

Проблема нейтрализации внутренних тепловыделений на космическом ко-)абле тесно связана с необходимостью отвода теплоты на периферию корабля. Идеальное решение вопроса транспорта теплоты может быть достигнуто с помощью устройств типа тепловой трубы. Тепловая труба, представляющая собой герметичный капиллярно-пористый фитиль, насыщенный легколетучей жидкостью, с помощью испарительно-конденсационного механизма переноса теплоты позволяет в десятки тысяч раз увеличить теплопроводность по сравнению с теплопроводностью лучших естественных проводников теплоты (металлов). Тепловая трубка по существу является своеобразным сверхпроводником теплоты, действующим автоматически. Именно космос благодаря невесомости снимает с тепловых труб всякие геометрические и пространственные ограничения и делает их незаменимыми в конструктивном плане. В частности, применение тепловых труб позволяет не только устранить недопустимые температурные деформации корпуса корабля и снять температурные напряжения конструкции, вызванные сильным прогревом корабля с солнечной стороны и резким охлаждением с теневой стороны, но и обратить эти в общем неблагоприятные условия на пользу. [c.376]

Испытание корпуса, которое здесь имеется в виду, должно состоять из постановки корабля в сухой док последовательно на одну и две опоры таким образом, чтобы вызвать в сечениях корпуса изгибающие моменты, несколько превышающие их наибольшие расчетные значения, последующего производства замеров деформаций корпуса и напряжений в его основных связях и наблюдения за поведением его различных конструктивных узлов с целью обнаружения в них возможных строительных дефектов . [c.52]

Рис. 3.8. Трапециевидный вырез в верхней палубе и распределения нормальных напряжений по его периметру при изгибе корпуса корабля

В добавление к весу груза и механизмов корпус корабля подвержен действию волн, которые вызывают в корпусе корабля изгибающий и скручивающий моменты в случае посадки корабля на мель, один конец его может оказаться более или менее закрепленным, что также вызывает добавочные напряжения в обшивке корпуса. Подобный случай произошел в 1927 г. с теплоходом длиною около 152 м, севшим на мель с значительным грузом на борту разрушение произошло в месте резкого изменения сечения корпуса образовалась глу- [c.406]

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]

Основополагающий вклад в разработку строительной механики корабля и в особенности в решение проблем, связанных с рядом специфических особенностей конструирования корпусов военных кораблей, внес И. Г. Бубнов [44, с. 408—433]. Бубнову принадлежит заслуга в разработке технической теории гибких прямоугольных пластинок применительно к расчету панелей обшивки, получающей под давлением воды большие прогибы [45]. В 1908 г. Морской технический комитет одобрил разработанную Бубновым классификацию действующих на корабль расчетных нагрузок с единой системой допускаемых напряжений для различных элементов конструкции корпуса судна. [c.414]

Не меньшую роль сыграла и реализация его предложения о проведении серии статических испытаний корпусов головных сварных кораблей с постановкой их на одну или две опоры (о чем подробно будет рассказано дальше) ири назначении нагрузки, отвечающей расчетным напряжениям в основных связях. Эксперименты подтвердили идеи Ю. А. Шиманского по совершенствованию и рационализации корпусных конструкций. [c.25]

Подобные явления должны наблюдаться также при движении корабля косым курсом по отношению к направлению бега волн и при боковой качке. Для нахождения деформаций и напряжений, вызванных действием крутящих моментов, могли быть использованы известные из теории упругости решения, относящиеся к кручению призматического бруса тонкостенного профиля. Имея в виду, что поперечное сечение корпуса представляет собой так называемый замкнутый контур (рис. 6), состоящий из шпангоутов (i), палуб (2), второго дна (5) п продольных переборок (4), Юлиан Александрович предложил простой метод расчета, учитывающий особенности такого [c.61]

Как правило, наличие напряжений, как растягивающих, так и сжимающих, несколько увеличивают скорость равномерного коррозионного процесса [7, 114]. Деформационный металл обычно быстрее растворяется в кислотах, чем отожженный. Считают, например, что наиболее напряженные участки корпуса и обшивки морских кораблей (низколегированные стали) страдают от морской воды больше. [c.110]

На основании фотографии фиг. 5.242 (D) Очевидно, что при трех надрезах, расположенных на равных расстояниях друг от друга, можно без большой ошибки принимать то же распределение напряжений, что и в предыдущих случаях. Экспериментальную работу этого рода можно вероятно развить дальше применительно к более сложным случаям например можно пробовать исследовать влияние, которое оказывают отверстия для окон и дверей в палубных конструкциях, а также влияние, производимое палубными надстройками корабля и т. п. конструкций из легкого сравнительно материала, расположенных в различных местах корпуса. [c.412]

Прогиб конструкции также должен приниматься во внимание. Упругий прогиб пропорционален напряжению и обратно пропорционален модулю упругости материала. У высокопрочных сталей действующие напряжения выше, но модуль упругости фактически такой же, как и у низкоуглеродистых сталей. В случае применения высокопрочной стали допускаются большие прогибы. Любой прогиб корабля влияет на грузоподъемность, так как максимальная допустимая осадка (глубина погружения в воду) определяется специальной маркой в средней части корабля, которая установлена международными нормами. Таким образом, если корабль, чаще танкер, прогибается, то марка будет достигнута при меньшей загрузке, чем в случае отсутствия прогиба. В результате этого наблюдается потеря грузоподъемности. Потеря увеличивается с увеличением прогиба. В быстроходных грузовых лайнерах прогиб корпуса имеет противоположное направление, и наблюдается обратное явление. Кроме того, прогиб влияет на ходовые качества судна в море и его вибрационные характеристики. [c.410]

Прочный корпус д. б. настолько прочным, чтобы выдержать давление воды на предельной глубине погружения изготовляется из судостроительной стали повышенного сопротивления—врем, сопротивление разрыву 50 кг/мм , удлинение около 18%. Набор прочного корпуса состоит из кольцевых шпангоутов, к к-рым приклепываются листы обшивки. Форма прочного корпуса сигарообразная с обрезанными концами, сечение—круглое или эллиптическое. Для значительных глубин погружения при конструировании прочного корпуса применяют исключительно круглое сечение, так как напряжения, возникающие в наборе, будут только нормальные. При других видах сечений возникают помимо нормальных касательные напряжения, вызывающие утяжеление конструкции. Внутри прочного корпуса размещаются все механизмы и устройства за исключением только тех, к-рые по способу использования д. б. установлены снаружи корабля (артиллерия, радиотелеграфная антенна, лебедки шпилевых устройств и т. п.). Кроме того у однокорпусных П. л. внутри прочного корпуса размещаются и все балластные цистерны. У П. л. с двойным и с частично двойным корпусом цистерны главного балласта размещаются [c.8]

На фото III показан разломившийся корабль, корпус которого подвергался воздействию переменных напряжений, вызванных волнением океана. Отметим, что напряженные элементы конструкции находились в морской воде, т, е. в жидкости, вызывающей коррозию. Хотя зта [c.30]

Фото III. Корма разломившегося корабля, корпус которого подвергался воздействию переменных напряжений, вызванных волнами. Отметим, что эти напряжения действовали в морской воде, т. е. в жидкости, вызывающей коррозию. Хотя мы и мало что знаем в этой области, но представляется, что наличие коррозионной среды может приводить к существенному снижению предела выносливости стали (стр. 12, 30, 83) [c.176]

Проверка условий прочности. Проверка условия достаточной продольной прочности корпуса должна производиться для тех связей корпуса, в к-рых напряжения от общей продольной прочности, сложенные с напряжениями от местной прочности, получаются наибольшими. Такими связями являются верхняя палуба и днище, причем прочность днища, подвергающегося значительной местной нагрузке от давления воды, должна быть проверена в тех сечениях, в которых суммарные напряжения получаются наибольшими так как напряжения в днище от давления воды оказываются разных знаков на наружной обшивке и на внутреннем дне и в сечениях у поперечных переборок и между ними, то проверку прочности днища приходится производить для всех указанных точек днища. Для проверки условий прочности служит ф-ла, вытекающая из общих правил, изложенных выше, и учитывающая изменения напряжений при положении корабля на вершине и на подошве волны [c.104]

Можно считать, что как при подъеме, так и при спуске корабля он испытывает направленные кверху ускорения, величина которых в десяток и больше раз превосходит ускорение, которое под действием сил тяготения Земли испытывает корабль при движении по орбите спутн1п<а Земли. Но если корпус корабля получает под действием силы тяги реактивного двигателя или силы сопротивления воздуха ускорение порядка lOg, то в системе отсчета, связанной с космическим кораблем, возникает поле сил инерции с той же напряженностью, по обратное по знаку. Ясно, что при возникновении этих больп их сил инерции состояние невесомости нарушается и движение тел внутри космического корабля определяется практически только действием сил инерции. [c.359]

Анализ совокупности результатов определения переменной напряженности деталей нестационарно нагруженной конструкции для характерных условий ее эксплуатации (например, подвески и трансмиссии автомобиля или элементов набора корпуса корабля) позволяет построить график повторяемости величин амплитуды напряжений частей изделия для этих условий. Такой график, отображающий множество значений действующих напряжений, принято называть спектром нагруженно-сти. При узком диапазоне частот простых по форме колебаний узкополосный спектр представляет собой функцию накопленной вероятности значений амплитуды Стаг. она характеризуется суммой числа циклов нагружения, для которой амплитуда достигает значения сГаг или более. [c.167]

Это процесс постепенного накопления повреждений материала под воздействием переменных напряжений и коррозионно-активных сред, приводящий к изменению свойств, образованию коррозионно-усталостных трещин, их развитию и разрушению изделия. Этому виду разрушения в определенных условиях могут быть подвержены все конструкционные материалы на основе железа, алюминия, титана, меди и других металлов. Опасность коррозионно-усталостного разрушения заключается в том, что оно протекает практически в любых коррозионных средах, включая такие относительно слабые среды, как влажный воздух и газы, спирты, влажные машинные масла, не говоря уже о водных растворах солей и кислот, в которых происходит резкое, иногда катастрофическое снижение предела выносливости металлов. Поэтому коррозионная усталость металлов и сплавов наблюдается во всех отраслях техники, но наиболее она распространена в химической, энергетической, нефтегазодобывающей, горнорудной промышленности, в транспортной технике. Коррозионно-усталостному разрушению подвергаются стальные канаты, элементы бурильной колонны, лопатки компрессоров и турбин, трубопроводы, гребные винты и валы, корпуса кораблей, обшивки самолетов, детали насосов, рессоры, пружины, крепежные элементы, металлические инженерные сооружения и пр. Потеря гребного винта современным крупнотоннажным судном в открытом океане приносиГ убытки, исчисляемые миллионами рублей. [c.11]

Физическая сущность вопроса состоит в следующем. Пусть в сечении корпуса корабля (при нахождении его в доке или на плаву) в районе, подлежащем ремонту, возник изгибающий момент М. Он вызовет во всех продольных связях пропорциональные себе напряжения. Обозначим напряжение в ремонтируемой связи Оо. Естественно, удаление ее приведет к повышению напряжений в оставшихся связях корпуса. В связи, замененной на плаву или в доке, в отличие от условий при постановке ее на стапеле, т. е. при ненагруженном корпусе (М=0), возникнут остаточные напряжения — сГо, равные по величине и противоположные по знаку тем напряжениям, которые возникали из-за наличия изгибающего момента М. Как показывают расчеты, в остальных связях корпуса независимо от числа и расположения вновь устанавливаемых или заменяемых связей также возникают остаточные напряжения и притом того же знака, что и обусловлепныо действием момента М. [c.51]

В заключение интересно заметить, что характер распределения напряжений в корпусе корабля имеет важное значение в связи с видом вибраций корабля под влиянием механизмов эта тема рассматривалась недавно Муллэном и Броуном. [c.412]

Впоследствии Брайэн ) рассмотрел задачу о выпучивании сжатой прямоугольной пластинки, свободно опертой по краям, и дал формулу для определения критического напряжения ежа-тля. Это был первый опыт теоретического подхода к решению вопроса об устойчивости сжатой пластинки. Как на пример практического применения своей формулы Брайэн указывает на задачу подбора толщины для сжатых стальных пластин в корпусе корабля. С развитием самолетостроения проблемы устойчивости пластинок приобрели чрезвычайную важность, и труд Брайэна явился фундаментом для построения логически последовательной теории упругой устойчивости тонкостенных конструкций. [c.359]

К концентраторам второй группы, открытым , относят концентраторы, в которых эффект щелевой коррозии второстепенен из-за близких условий контактирования среды на поверхности и в концентраторах типа усилений шва, проплавах, подрезах. Такие концентраторы также могут быть опасны. Например, в усилениях сварных швов на наружной поверхности корпуса корабля наблюдается значительно более интенсивная коррозия в местах перехода шва в основной металл. Это объясняют ударнокоррозионным разрушением выступа шва и напряженным состоянием металла в месте сопряжения, которое тем неблагоприятнее, чем больше усиление шва и меньше радиус, кривизны. [c.526]

Высокие местные напряжения по краям круглого отверстия имеют очень большое практическое значение. Как на пример можно указать на отверстия в палубах кораблей. Когда корпус корабля изгибается, в перекрытиях палуб возникает растяжение или сжатие и около отверстий появляются высокие местные напряжения. Под действием периодических изменений в нaпpяжeн x, вызываемых волнами, явление усталости металла в перенапряженных частях перекрытия может повести в конце концов к появлению трещин усталости 2). [c.92]

Обследования эксплуатируемых металлических конструкций (мостов, газгольдеров, корпусов кораблей и т. д.) показывают, что в их материале всегда присутствуют дефекты типа пустот или трещин. Эти трещины могут измеряться как микрометрами (в этом случае они выявляются методами металлографии), так и иметь макроразмеры, измеряемые сантиметрами и даже десятками сантиметров в зависяшости от масштаба конструкции (рис. 14.10). Возникает вопрос о том, насколько они опасны в отношении ее разрушения. Инженерная практика имеет примеры многих аварий, происшедших, на первый взгляд, по непонятным причинам, поскольку разрушение хрупкого типа происходило при достаточно низком уровне напряжений. Так, из 2500 кораблей типа Либерти , построенных во время второй мировой войны, 145 разломились пополам и почти 700 получили серьезные повреждения в условиях, далеко не экстремальных по уровню нагружения. Во многих странах, особенно в США, [c.391]

Определение напряжений (расчет эквивалентного бруса). Определение напряжений от общей продольной прочности по найденным наибольшим значениям изгибающих моментов и срезывающих сил для разных сечений корпуса корабля производится по обычным ф-лам изгиба балок сложного профиля. При этом следует учитывать лишь такие продольные связи корпуса, которые тянутся непрерывно по всей длине или на значительной части длины корабля продольные же связи, распределенные сравнительно на коротких участках (меньших высоты корабля), например различные фундаменты, подкрепления, части палуб между вырезами и т. и., лучше совершенно не вводить в расчет продольной прочности, т. к. влияние их на распределение напряжений в соответствующих сечениях корабля не м. б. учтено достаточно точно. Если площади сечений всех продольных связей, принимающих участие в сопротивлении продольному изгибу (точнее площади, умноженные на редукционные коэфициенты), сосредоточить у диаметральной плоскости (фиг. 3), не изменяя положения их по высоте, то получится сечение нек-рого бруса, эквивалентное, в смысле сопротивляемости его изгибу, рассматриваемому сечению корабля брус, имеющий такое сечение, называется эквивалентным брусом эквивалентный брус наглядно иллюстрирует распределение материала по сечению корабля с точки зрения участия его в сопротивлении изгибу корпуса. Если вычисленные по ф-лам изгиба сжимающие напряжения окажутся для некоторых связей сечения превосходящими их эйлерово напряжение, то в расчет следует ввести поправку, т. е. перейти к расчету во втором приближении, учитывающем неполную степень жесткости этих связей корпуса во втором приближении площади сечения связей д. б. соответственно уменьшены помножением их на редукционные коэф-ты, меньшие единицы и равные отношению эйлерова [c.103]

К таким дополнениям относится пятая глава второго тома Справочника , посвященная определению деформаций и напряжений в сечениях кольца, нагруженного заданной системой внешних сил. Эта задача, представляющая практический интерес при расчете корпуса подводного корабля и вошедшая в книгу Строительная механика подводных лодок , изданную в 1948 г., решается на основе разработанного Ю. А. Шиманским метода наложения. Существо этого метода заключается в определении внутренних усилий (осевой и перерезывающей силы, изгибающего момента), а также перемещений (радиального, тангенциального и угла поворота) произвольного сечения кольца для случая действия на него единичных внешних нагрузок. Затем на базе принципа наложения полученные результаты легко раснространяются па случай действия на кольцо произвольной системы сил. [c.45]

Уже в статье 1931 г. были получепы общие формулы, дающие количественную оценку влияния основных факторов на величину усилий, которые вызываются ударом волн о неподвижную преграду или о корпус плавающего корабля. По этим формулам Юлиан Александрович рассчитал наибольшие напряжения в наборе и обшивке надводного борта десяти кораблей различных классов (сторожевой корабль, быстроходный тральщик, крейсеры, миноносцы, лидеры и др.) и сопоставил полученные результаты с данными наблюдений, выполненных в процессе повседневной службы. Это позволило ему впервые в кораблестроении нормировать прочность надводного борта судов с учетом воздействия волновых ударов. Последующая практика подтвердила правильность и этих норм, [c.49]

При ремонте судов замену изношенных или поврежденных связей корпуса естественно приходится производить наплаву или в доке, когда в сечениях корпуса уже действуют напряжения, обусловленные ого продольным изгибом. Такая же ситуация возникает при достройке корабля после спуска его на воду и в других случаях, когда по тем или ннььм причинам необходимо установить на [c.50]

Второй принципиальный недостаток Правил авторы статьи видели в том, что они допускали лишь частичное применение хорошо свариваемой стали повышенного сопротивления для отдельных конструкций корпуса судна, в основном запроектированного из обычной п-халоугле-родиетой стали , причем размеры связей этой конструкции могут быть уменьшены по согласованию с Регистром . Изложенные далее в Правилах принципиальные основы такого согласования противоречат рациональным указаниям строительной механики корабля по двум основным вопросам а) если, следуя Правилам , применить сталь повышенного сопротивления частично, допустим,. ИШЬ для палубного стрингера или для наиболее толстого бортового листа обшивки на уровне верхней палубы, то уменьшение толщины этих связей неизбежно приведет к увеличению расчетных напряжений в остальных про- [c.116]

В XX веке катастрофические разрушения продолжались на суше, на море и в воздухе. Взрывались мощные паровые котлы, разрушались громадные военные корабли и пароходы, хотя рассчитаны они были по всем правилам современной науки о прочности, науки, которая, казалось, достигла совершенства. Попытки установить истину в натурном эксперименте объяснения не давали. Так, в 1903 г. британские ученые провели испытание настоящего эскадренного миноносца на прочность. Миноносец Вулф был заведен в сухой док и поставлен сначала на одну подпорку посередине, а затем на две по краям, как будто бы в шторм он оказался на гребне одной волны или двух волн. После этого испытания были продолжены в открытом море во время жесткого шторма. Оказалось, что в течение всего эксперимента приборы не смогли обнаружить напряжений выше 90 МПа, а прочность корабельной стали составляла тогда примерно 390—440 МПа. Такой же запас прочности следовал из расчетов по теории балок, но утешение в этом было слабое, поскольку отмечались случаи, когда ломались пополам пароходы, максимальное напряжение в корпусах которых не превышало по расчетам одной трети от предела прочности стали. [c.24]

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]

Основной расчетпрочности производят для переменной нагрузки на волне, при нормальной осадке корабля. Обозначим общий изгибающий момент всего корабля в поверяемом сечении на вершине волны через (см. Военные суда, расчет прочности) и момент сопротивления эквивалентного бруса через —тогда напряжение в К. от продольного изгиба корпуса судна [c.79]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...