Услуги расчета прочности судна

Способность корпуса судоходного средства переносить нагрузки при эксплуатации называется прочностью судна. Эта характеристика указывает, при каких показателях корабль сохранит свою целостность под воздействием определенных сил постоянного и периодического характера.

Выполняя расчет прочности судна, нужно разграничивать общий и местный параметр. Эти значения отличаются, меняются при изменении внешних факторов.

Общая прочность судна

Под общей прочностью понимают его способность противостоять нагрузкам, оказываемым по всей приложенной длине. Эта характеристика обеспечивается конструктивными особенностями палубы, обшивки, элементов каркаса. Каждая деталь, сдерживающая нагрузки, повышает общий параметр.

Расчет общей крепости всех связей позволяет определить конструкцию будущего корабля. Параметр складывается из характеристик перерезывающей силы и изгибающего момента. Чтобы их вычислить, мы используем следующие вычисления:

• определяем дифферент (угол отклонения корпуса от горизонтального положения);
• рассчитываем дедвейт (массу полезного груза), используя таблицы;
• создаем диаграмму для показателя общей крепости водного транспорта;
• на диаграмме отмечаем дедвейт;
• выполняем вычисления с учетом суммы моментов, значения дедвейта,  других параметров;
• через вычисленную точку проводим вертикаль, на которой устанавливаем сумму моментов (А).

Выявленная в результате расчетов точка А должна находиться между перегибом (когда края корабля опускаются, а серединная точка поднимается) и прогибом (линией изгиба, при котором середина корпуса опускается), однако не приближаться к значениям, близких к «опасной» зоне диаграммы.

Проводить расчет прочностных нормативов корабля своими силами нецелесообразно. Отсутствие знаний специфики конструкций плавательных средств, математических умений может привести к ошибкам.

ОАО «БЕЛСУДПРОЕКТ» обеспечивает производство вычислений согласно принятым строительным стандартам, помогает определить крепость плавательного средства. Мы  также предлагаем услуги проектирования кораблей, яхт, теплоходов, грузового водного транспорта и др. Подробнее в разделе "Наши проекты". Вы можете получить консультацию специалиста, узнать стоимость расчета заполнив форму обратной связи или позвонив по телефону.

Предельная и усталостная крепость

Общие характеристики плавательного средства определяются предельной и усталостной прочностью. Предельные показатели предполагают, что при краткосрочной нагрузке корпус сохранит свою целостность. Под этим понимается, что предельные растягивающие напряжения окажутся меньше, чем максимум текучести материала, из которого изготовлен корпус.

Усталостная прочностная характеристика учитывает, что при регулярном воздействии нагрузок различной величины могут появиться трещины.

Формулы расчета

Корпус плавательного средства для выявления особенностей конструкции считают пустотелой балкой, имеющей сложную конструкцию. Отдельные части этого элемента имеют определенную площадь и размещение, что определяет прочностные связи корпуса.

Приближенно минимальное значение момента сопротивления рассчитывается по формуле:

W = 1/2 ηFH

Где η – это коэффициент утилизации площади сечений (от 0,5 до 0,55);

F – сечение продольных связей;

H – высота борта.

Нормальные напряжения рассчитывают так:

σ = M/W.

Где M – изгибающий момент в расчетном сечении;

W – момент сопротивления сечения. Этот показатель зависит от размеров, формы сечения.

Величина изгибающих моментов определяет толщину днища, палубы. Эта закономерность применима для больших кораблей. При расчете технических размеров малых судов толщина их основных конструктивных элементов определяются исходя из допустимых параметров местной прочности.

Если напряжения не превосходят допустимых для выбранного материала, прочностные показатели судна считаются достаточными. В противном случае необходимо увеличить размеры связей и снова сделать расчет. Для этого следует знать момент сопротивления поперечного сечения длины корпуса плавательного средства.

Общую прочность судов проверяют, когда загрузка трюмов отлична от типовых случаев, характеризуется неравномерностью распределения груза по длине плавательного транспортного средства. Также прочностные параметры могут понадобиться, чтобы выяснить возможность выполнения грузовых операций в определенной последовательности.

Местная прочность

При сооружении конструкции судна важно учитывать не только его общую способность сопротивляться внешним силам, но также местную прочность каждой детали. Эта характеристика отражает способность корпуса противостоять нагрузкам с помощью отдельно взятых конструктивных элементов.

Местный показатель прочностных характеристик – это способность судна главным образом противостоять давлению забортной воды и сосредоточенным нагрузкам. Чтобы обеспечить местную прочность отдельных элементов, их подкрепляют в определенных точках.

Помимо высокой надежности, судно должно иметь устойчивую конструкцию. Эта характеристика сказывается на способности корабля менять свою форму под воздействием сжимающих усилий. Чтобы обеспечить оптимальные параметры устойчивости, монтируют дополнительные ребра жесткости.

Исходя из параметров местной прочности деталей каркаса, выстраивают ребра жесткости и переборки. Кроме того, она влияет на количество элементов конструкции, особенности следующих деталей:

• платформы – горизонтального перекрытия в корпусе;
• двойное дно – водонепроницаемый настил;
• двойной борт – конструкция, увеличивающая живучесть судна при повреждении;
• перекрытие – участок настила или обшивки корпуса;
• настил на верхней палубе;
• наружная обшивка.

Компания «БЕЛСУДОПРОЕКТ» производит расчет прочности судна с учетом всех характеристик и условий эксплуатации. Мы учитываем особенности материалов, из которых планируется строить корабль – композиты, сталь, дерево. Предоставим весь комплекс услуг по проектированию.

Мы гарантируем высокую точность полученных результатов, поскольку расчетами занимаются опытные инженеры-конструкторы с многолетним стажем. Также разрабатываем проектно-конструкторскую документацию на модернизацию и переоборудование судна. Звоните нам сейчас, чтобы получить подробную консультацию менеджера. 

Вы можете ознакомиться с ПО для проектирования судов, которое мы используем.