Главная Коллекция "Revolution" Транспорт Проектирование судна

Проектирование судна

Ознакомление с процессом разработки проекта судна – одновинтового однопалубного контейнеровоза ячеистой конструкции с кормовым расположением машинного отделения. Расчет мощности энергетической установки, а также выбор двигателя и подбор гребного винта.

Рубрика Транспорт
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 23.05.2014
Размер файла 372,6 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Нагрузки от аварийного затопления отсека:

p = 10.5(d - zi),

где zi - отстояние рассматриваемой связи от основной плоскости.

p = 10.5(12 - 4.4) = 79.8 кПа.

Нагрузки на диафрагмы и платформы двойного борта. Расчетное давление на непроницаемые диафрагмы и платформы, ограничивающие балластные цистерны определятся по формуле:

pг = сгg(1 + az/g)zi.

Для диафрагм нижней части бортовых балластных цистерн zi = 5.9 м.

pг = 1.025·9.81·(1 + 1.48/9.81)·5.9 = 68.3 кПа.

Для диафрагм средней и верхней части бортовых балластных цистерн zi = 4.25 м.

pг = 1.025·9.81·(1 + 1.48/9.81)·4.25 = 49.2 кПа,

Расчетное давление для платформ принимаем равным расчетному давлению для диафрагм средней и верхней части бортовых балластных цистерн.

Нагрузки на настил трюмной топливной цистерны

Давление на настил трюмной цистерны от аварийного затопления отсека примем равным давлению от аварийного затопления на обшивку двойного борта:

p = 79.8 кПа.

Расчетное давление на настил трюмной цистерны от контейнеров:

pг = hсгg(1 + az/g),

где h = 5·hTEU = 5·2.6 = 13 м - расчетная высота укладки груза;

сг = 0.63 т/м3 - плотность груза;

az = 1.48 м/с2 - расчетное ускорение в вертикальном направлении.

pг = hсгg(1 + az/g) = 13·0.63·9.81·(1 + 1.48/9.81) = 92.5 кПа.

В качестве расчетного принимаем pг = 92.5 кПа.

Нагрузки на обшивку трюмной топливной цистерны. В качестве давления от аварийного затопления отсека на обшивку трюмной топливной цистерны примем давление на настил второго дна от аварийного затопления:

p = 107.1 кПа.

Нагрузка на обшивку цистерны, полностью заполненной топливом:

pг = сгg(1 + az/g)zi,

где сг = 0.85 т/м3 - плотность топлива;

az = 1.48 м/с2 - расчетное ускорение в вертикальном направлении.

zi = 2.6 м - отстояние рассматриваемой связи от крыши цистерны, измеренное в диаметральной плоскости;

pг = 0.85·9.81·(1 + 1.48/9.81)·2.6 = 36.7 кПа.

В качестве расчетного принимаем давление от аварийного затопления отсекаp = 107.1 кПа.

Нагрузки на отбойные переборки трюмной топливной цистерны

Давление на отбойные переборки топливных цистерн определяется по формуле (Правила Регистра ч. II, п. 2.7.3.2), но должно быть не менее 25 кПа:

pг = сг (4 - L/200)l,

где сг = 0.85 т/м3 - плотность топлива;

l = 27.6 м - длина отсека.

pг = 0.85·(4 - 213.4/200)·27.6 = 36.7 кПа.

Нагрузки на водонепроницаемые переборки

Расчетное давление на конструкции водонепроницаемых переборок согласно п. 2.7.3.1. ч. II Правил Регистра принимается равным:

p = бzп,

где б = 7.5;

zп = 12 м, отстояние, измеренное в диаметральной плоскости, от точки приложения расчетной нагрузки до ее верхнего уровня; верхним уровнем нагрузки для водонепроницаемых переборок является палуба переборок.

p = 7.5•12 = 90 кПа.

3.3 Расчет толщины листовых элементов конструкции

Толщина настила или обшивки, нагруженной поперечной нагрузкой рассчитывается по формуле (Правила Регистра ч. II, п. 1.6.4.4):

,

где m, kу - коэффициенты изгибающего момента и допускаемых напряжений, определяемые в соответствующих главах Правил;

p - расчетное давление на рассматриваемый элемент конструкции, кПа;

a - размер шпации ,м;

Дs - поправка на износ (см. п. 3.1.7);

k = 1.2 - 0.5a/b, но не более 1;

a и b - меньший и больший размеры сторон опорного контура листового элемента.

k = 1.2 - 0.5·850/3450 = 1.08.

В расчетах принимаем:

k = 1;

a = 0.65 м - для палубы, диафрагм и платформ двойного борта;

a = 0.85 м (согласно п. 3.1.2) - для остальных листовых элементов.

Рассчитанные значения толщины листовых элементов приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 Толщина листовых элементов конструкции корпуса

Наименование элемента

m

kу

p,

кПа

u,

мм/

год

Дs,

мм

s,

мм

Минимальное

значение smin

Принятая

s, мм

Наружная обшивка днища

15.8

0.6

135

0.2

2.4

14

Согласно п. 2.2.4.8:

= 12.4 мм

14

Наружная обшивка борта (нижний пояс)

119.3

0.18

2.2

13.5

13.5

Наружная обшивка борта (верхний пояс)

71.1

0.21

2.6

11.1

11.5

Настил палубы

111

0.1

1.2

11.8

Согласно п. 2.6.4.1.5:

smin = ( 7 + 0.02L )vз

= 10 мм

12

Обшивка внутреннего борта

79.8

0.16

2

11

--

11

Обшивка трюмной топливной цистерны

107.1

0.16

2

12.4

--

12.5

Настил

второго дна

0.8

111

0.15

1.8

11

Согласно п. 2.4.4.4.2:

= 11.1 мм

11.5

Настил трюмной топливной цистерны

0.8

107.1

0.16

2

10.2

--

10.5

Отбойные переборки трюмной топливной цистерны

0.9

68.9

0.16

2

8.8

Согласно п. 2.7.4.1:

= 8.3 мм

9

Поперечные

водонепроницаемые переборки

0.9

90

0.13

1.6

9.4

--

9.5

Платформы двойного борта

0.9

49.2

0.21

2.6

7

Согласно п. 2.5.4.8:

= 10.1 мм

10.5

Диафрагмы верхней и средней части цистерны двойного борта

Диафрагмы нижней части цистерны двойного борта

68.3

7.8

3.4 Расчет размеров ширстрека и горизонтального киля

Ширина горизонтального киля bк согласно п. 2.2.4.4 Правил должна быть не менее:

bк = 800 + 5L = 1867 мм;

при этом bк не может превышать 2000 мм.

Принимаем bк = 1900 мм.

Толщина горизонтального киля должна быть на 2 мм больше толщины обшивки днища. Принимаем толщину горизонтального киля:

sк = 14 + 2 = 16 мм.

Ширина ширстрека bs должна быть не менее определяемой по формуле для расчета ширины горизонтального киля, при этом bs не следует принимать более 2000 мм.

Принимаем bs = 1900 мм

Толщина ширстрека должна быть не менее толщины прилегающих листов наружной обшивки. Принимаем толщину ширстрека равной 11.5 мм.

3.5 Расчет толщины флоров, стрингеров и вертикального киля

Толщина флоров

Толщина сплошных флоров определяется по формуле (Правила Регистра ч. II, п. 2.4.4.3):

,

где б = 0.023L + 5.8 = 10.8;

k = k1k2, где k1 и k2 определяются по таблицам 2.4.4.3-1 и 2.4.4.3-2 Правил;

k1 = 1.65, k1 = 0.8;

k = 1.65·0.8 = 1.32;

з = 0.78 - коэффициент использования механических свойств стали;

Дs = u(T - 12) = 0.2(24 - 12) = 2.4 мм.

13.2 мм.

Принимаем толщину флоров равной 13.5 мм.

Толщина стрингеров

Согласно п. 2.4.4.2.1, ч. II Правил толщина стрингеров должна быть не менее толщины сплошных флоров.

Принимаем толщину стрингеров равной 13.5 мм.

Толщина вертикального киля

Толщина стенки вертикального киля определяется по формуле (Правила ч. II, п. 2.4.4.2.1):

,

где h = 1.789 м - требуемая высота вертикального киля (см п. 1.1.5);

hф = 1.8 м - фактическая высота вертикального киля;

бк = 0.03L + 8.3 ? 11.2,

бк = 0.03·213.4 + 8.3 = 14.7, принимаем бк = 11.2;

з = 0.78 - коэффициент использования механических свойств стали;

Дs = u(T - 12) = 0.2(24 - 12) = 2.4 мм.

20 мм.

Принимаем:

s = 20 мм.

3.6 Расчет балок основного набора

Порядок расчета и подбора профиля по сортаменту

Момент сопротивления W, см3, балок основного набора должен быть не менее (Правила Регистра ч. II, п. 1.6.4.1):

W = W'k,

где к = 1 + кs - коэффициент, учитывающий поправку на износ (Правила ч. II, п. 1.1.5.3);

при W' < 200 см3;

при W' ? 200 см3;

- момент сопротивления рассматриваемой балки без учета запаса на износ, см3 (Правила ч. II, п. 1.6.4.2);

где m, kу - коэффициенты изгибающего момента и допускаемых напряжений, определяемые в соответствующих главах Правил;

Q = pal - поперечная нагрузка на рассматриваемую балку, кН;

p - давление на рассматриваемую балку;

a - расстояние между балками;

l - длина пролета балки.

Площадь рассматриваемого профиля без присоединенного пояска рассчитывается по формуле:

(сw = 0,620,65),

где Wвх = W.

Далее по сортаменту подбирается стандартный профиль, исходя из условия fсорт f, после чего рассчитываются:

- момент инерции балки с учетом присоединенного пояска:

,

- отстояние наиболее удаленной точки сечения от

- нейтральной оси:

,

где i0 - собственный момент инерции профиля;

y0 - отстояние нейтральной оси профиля от

основной;

tпр - толщина полотнища (присоединенного пояска);

- ширина присоединенного пояска (Правила ч. II,

п 1.6.3.3);

где l - длина пролета балки;

a1, a2 - отстояние рассматриваемой балки набора от ближайших балок того же направления, расположенных по обе стороны от рассматриваемой балки.

Момент сопротивления выбранного профиля с учетом присоединенного пояска определяется как:

.

Найденный момент сопротивленияWдолжен соответствовать условию:

W ? Wвх.

В качестве примера ниже приведен расчет ребер жесткости наружной обшивки днища.

Пример расчета балок основного набора

(ребра жесткости наружной обшивки днища)

m = 12,

k = 0.65;

a = 0.85 м,l = lфл = 3.45 м;

tпр = 1.4 см, bпр = lфл6 = 57.5 см;

p = 135 кПа;

s = 2.4 мм.

Q = pal = 1350.853.45 = 395.9 кН;

см3;

;

к = 1 + кs = 1 + 0.0792.4 = 1.19;

W = W'k = 579.91.19 = 690.1 см3;

см2.

По сортаменту ГОСТ 9235-76 выбираем профиль № 30810 со следующими характеристиками:

f = 51 см2;h = 30 см;i0 = 4557.5 см4;y0 = 20.62 см.

Момент инерции профиля с учетом присоединенного пояска:

см4;

см;

Момент сопротивления профиля с учетом присоединенного пояска:

см3;

(W = 835.5 см3) > (Wвх = 690.1 см3).

Расчет ребер жесткости остальных элементов конструкции приведен в таблице 3.2.

Размеры ребер жесткости основного набора

Таблица 3.2 Размеры ребер жесткости основного набора

Ребра жесткости нижнего пояса наружной обшивки борта

(от уровня двойного дна доz = 7.3 м)

Параметры для расчета профиля по Правилам Регистра

m = 12

p = 119.3 кПа

Q = 349.9 кН

к = 1.208

k = 0.65

a = 0.85

W' = 512.5 см3

W = 619.1 см3

s = 2.6 мм

l = 3.45 м

к = 0.08

f = 47.3 см2

Профиль

по сортаменту

№ 30810 ГОСТ 9235-76

f = 51 см2

h = 30 см

i0 = 4557.5 см4

y0 = 20.62 см

Параметры профиля с учетом присоединенного пояска

tпр = 1.35 см

I = 18514.81 см4

W = 832.5 см3

W = 832.5 см3

>

Wвх = 619.1 см3

bпр = 57.5 см

ymax = 22.24 см

Ребра жесткости верхнего пояса наружной обшивки борта

(отz = 7.3 м доz = 15.8 м )

Параметры для расчета профиля по Правилам Регистра

m = 12

p = 71.1 кПа

Q = 208.6 кН

к = 1.232

k = 0.65

a = 0.85

W' = 305.6 см3

W = 376.5 см3

s = 2.6 мм

l = 3.45 м

к = 0.089

f = 33.9 см2

Профиль

по сортаменту

№ 24а ГОСТ 21937-76

f = 38.75 см2

h = 24 см

i0 = 2217 см4

y0 = 14.71 см

Параметры профиля с учетом присоединенного пояска

tпр = 1.15 см

I = 7925.17 см4

W = 418.7 см3

W = 418.7 см3

>

Wвх = 376.5 см3

bпр = 57.5 см

ymax = 18.93 см

Ребра жесткости настила второго дна

Параметры для расчета профиля по Правилам Регистра

m = 12

p = 111 кПа

Q = 325.6 кН

к = 1.2

k = 0.75

a = 0.85

W' = 413.3 см3

W = 496 см3

s = 2.4 мм

l = 3.45 м

к = 0.083

f = 40.8 см2

Профиль

по сортаменту

№ 271010 ГОСТ 9235-76

f = 41.75 см2

h = 27 см

i0 = 3163.03 см4

y0 = 17.96 см

Параметры профиля с учетом присоединенного пояска

tпр = 1.15 см

I = 11955.01 см4

W = 585.7 см3

W = 585.7 см3

>

Wвх = 496 см3

bпр = 57.5 см

ymax = 20.41 см

Ребра жесткости обшивки внутреннего борта

Параметры для расчета профиля по Правилам Регистра

m = 12

p = 79.8 кПа

Q = 234.1 кН

к = 1.234

k = 0.65

a = 0.85

W' = 297.2 см3

W = 366.8 см3

s = 2.6 мм

l = 3.45 м

к = 0.09

f = 33.4 см2

Профиль

по сортаменту

№ 22610 ГОСТ 9235-76

f = 33.14 см2

h = 22 см

i0 = 1624.05 см4

y0 = 14.34 см

Параметры профиля с учетом присоединенного пояска

tпр = 1.1 см

I = 6445.42 см4

W = 396.6 см3

W = 396.6 см3

>

Wвх = 366.6 см3

bпр = 57.5 см

ymax = 17.44 см

Ребра жесткости вертикального киля и стрингеров

Параметры для расчета профиля по Правилам Регистра

m = 12

p = 24.1 кПа

Q = 74.9 кН

к = 1.322

k = 0.75

a = 0.9

W' = 95.1 см3

W = 125.8 см3

s = 2.4 мм

l = 3.45 м

к = 0.134

f = 16.4 см2

Профиль

по сортаменту

№ 16а ГОСТ 21937-76

f = 17.94 см2

h = 16 см

i0 = 425.07 см4

y0 = 9.99 см

Параметры профиля с учетом присоединенного пояска

tпр = 1.35 см

I = 2326.47 см4

W = 149.9 см3

W = 149.9 см3

>

Wвх = 125.8 см3

bпр = 57.5 см

ymax = 15.52 см

Вертикальные ребра жесткости флоров

Параметры для расчета профиля по Правилам Регистра

m = 10

p = 24.1 кПа

Q = 36.9 кН

к = 1.425

k = 0.75

a = 0.85

W' = 56.3 см3

W = 80.3 см3

s = 2.4 мм

l = 1.8 м

к = 0.177

f = 12.1 см2

Профиль

по сортаменту

№ 14а ГОСТ 21937-76

f = 14.05 см2

h = 14 см

i0 = 271.51 см4

y0 = 8.82 см

Параметры профиля с учетом присоединенного пояска

tпр = 1.35 см

I = 1211.95 см4

W = 99.1 см3

W = 99.1 см3

>

Wвх = 80.3 см3

bпр = 57.5 см

ymax = 12.23 см

Ребра жесткости платформ двойного борта

Параметры для расчета профиля по Правилам Регистра

m = 12

p = 49.2 кПа

Q = 110.4 кН

к = 1.294

k = 0.75

a = 0.65

W' = 140.2 см3

W = 181.5 см3

s = 2.6 мм

l = 3.45 м

к = 0.113

f = 20.9 см2

Профиль

по сортаменту

№ 22а ГОСТ 21937-76

f = 22.18 см2

h = 18 см

i0 = 712.53 см4

y0 = 11.13 см

Параметры профиля с учетом присоединенного пояска

tпр = 1.05 см

I = 2915.97 см4

W = 189.3 см3

W = 189.3 см3

>

Wвх = 181.5 см3

bпр = 57.5 см

ymax = 15.4 см

Вертикальные ребра жесткости

средних и верхних диафрагм двойного борта

Параметры для расчета профиля по Правилам Регистра

m = 12

p = 49.2 кПа

Q = 110.4 кН

к = 1.258

k = 0.75

a = 0.65

W' = 212.7 см3

W = 267.6 см3

s = 2.6 мм

l = 4.25 м

к = 0.099

f = 27 см2

Профиль

по сортаменту

№ 20б ГОСТ 21937-76

f = 31.36 см2

h = 20 см

i0 = 1236.1 см4

y0 = 12.06 см

Параметры профиля с учетом присоединенного пояска

tпр = 1.05 см

I = 4639.26 см4

W = 280 см3

W = 280 см3

>

Wвх = 267.6 см3

bпр = 65 см

ymax = 16.57 см

Вертикальные ребра жесткости нижних диафрагм двойного борта

Параметры для расчета профиля по Правилам Регистра

m = 12

p = 68.3 кПа

Q = 262 кН

к = 1.206

k = 0.75

a = 0.65

W' = 568.8 см3

W = 686 см3

s = 2.6 мм

l = 5.9 м

к = 0.079

f = 50.6 см2

Профиль

по сортаменту

№ 30810 ГОСТ 9235-76

f = 51 см2

h = 30 см

i0 = 4557.5 см4

y0 = 20.62 см

Параметры профиля с учетом присоединенного пояска

tпр = 1.05 см

I = 17608.09 см4

W = 819.4 см3

W = 819.4 см3

>

Wвх = 686 см3

bпр = 65 см

ymax = 21.49 см

Ребра жесткости настила трюмной топливной цистерны

Параметры для расчета профиля по Правилам Регистра

m = 12

p = 92.5 кПа

Q = 271.3 кН

к = 1.157

k = 0.75

a = 0.85

W' = 344.4 см3

W = 398.5 см3

s = 1.8 мм

l = 3.45 м

к = 0.087

f = 32.5 см2

Профиль

по сортаменту

№ 24а ГОСТ 21937-76

f = 38.75 см2

h = 24 см

i0 = 2217 см4

y0 = 14.71 см

Параметры профиля с учетом присоединенного пояска

tпр = 1.05 см

I = 7695.11 см4

W = 414.4 см3

W = 414.4 см3

>

Wвх = 398.5 см3

bпр = 57.5 см

ymax = 18.57 см

Ребра жесткости обшивки трюмной топливной цистерны

Параметры для расчета профиля по Правилам Регистра

m = 12

p = 107.1 кПа

Q = 314.1 кН

к = 1.152

k = 0.75

a = 0.85

W' = 398.7 см3

W = 459.4 см3

s = 1.8 мм

l = 3.45 м

к = 0.084

f = 38.7 см2

Профиль

по сортаменту

№ 271010 ГОСТ 9235-76

f = 41.75 см2

h = 27 см

i0 = 3163.03 см4

y0 = 17.96 см

Параметры профиля с учетом присоединенного пояска

tпр = 1.25 см

I = 12284.94 см4

W = 590.6 см3

W = 590.6 см3

>

Wвх = 459.4 см3

bпр = 57.5 см

ymax = 20.8 см

Ребра жесткости отбойных переборок трюмной топливной цистерны

Параметры для расчета профиля по Правилам Регистра

m = 12

p = 68.9 кПа

Q = 198.9 кН

к = 1.17

k = 0.75

a = 0.85

W' = 252.5 см3

W = 295.5 см3

s = 1.8 мм

l = 2.6 м

к = 0.094

f = 28.9 см2

Профиль

по сортаменту

№ 22а ГОСТ 21937-76

f = 32.82 см2

h = 22 см

i0 = 1574.9 см4

y0 = 13.53 см

Параметры профиля с учетом присоединенного пояска

tпр = 0.9 см

I = 5499.97 см4

W = 323 см3

W = 323 см3

>

Wвх = 295.5 см3

bпр = 57.5 см

ymax = 17.03 см

Ребра жесткости поперечной водонепроницаемой переборки

Параметры для расчета профиля по Правилам Регистра

m = 10

p = 90 кПа

Q = 198.9 кН

к = 1.116

k = 0.75

a = 0.85

W' = 228.4 см3

W = 254.9 см3

s = 1.2 мм

l = 2.6 м

к = 0.096

f = 26.2 см2

Профиль

по сортаменту

№ 20б ГОСТ 21937-76

f = 31.36 см2

h = 20 см

i0 = 1236.1 см4

y0 = 12.06 см

Параметры профиля с учетом присоединенного пояска

tпр = 0.9 см

I = 3955.55 см4

W = 265.8 см3

W = 265.8 см3

>

Wвх = 254.9 см3

bпр = 43.3 см

ymax = 14.88 см

Ребра жесткости настила палубы

Параметры для расчета профиля по Правилам Регистра

m = 12

p = 111 кПа

Q = 325.6 кН

к = 1.224

k = 0.65

a = 0.65

W' = 359.4 см3

W = 440 см3

s = 2.6 мм

l = 3.45 м

к = 0.086

f = 37.7 см2

Профиль

по сортаменту

№ 24б ГОСТ 21937-76

f = 43.55 см2

h = 24 см

i0 = 2478.8 см4

y0 = 14.41 см

Параметры профиля с учетом присоединенного пояска

tпр = 1.2 см

I = 8494.05 см4

W = 451.8 см3

W = 451.8 см3

>

Wвх = 440 см3

bпр = 57.5 см

ymax = 18.8 см

3.7 Расчет рамного шпангоута

Согласно п. 2.5.2.1, ч. II Правил Регистра при продольной системе набора борта должны устанавливаться рамные шпангоуты. Плоскость их установки должна совпадать с плоскостью установки сплошных флоров.

Роль рамных шпангоутов на проектируемом судне играют диафрагмы двойного борта, устанавливаемые на каждом флоре. Проверим соответствие момента сопротивления диафрагм требованиям Правил в отношении рамных шпангоутов.

Порядок расчета момента сопротивления рамного шпангоута соответствует порядку расчета сопротивления балок основного набора, рассмотренному выше.

Расчет минимального требуемого Правилами Регистра момента сопротивления рамного шпангоута

m = 18,

k = 0.65;

a = lфл = 3.45 м,l = 14 м;

tпр(1) = s(НО борта) = 1.25 см,

tпр(2) = s(обши. вн. борта) = 1.1 см,

bпр = l6 = 23.3 см;

p = 58 кПа;

s = 2.6 мм.

Q = pal = 583.4514 = 2801.4 кН;

11099.7 см3;

0.068;

к = 1 + кs = 1 + 0.0682.6 = 1.177;

Wвх = W'k = 11099.71.177 = 13064.4 см3.

Согласно п. 2.5.4.5, ч. II Правил, площадь стенки рамного шпангоута с учетом вырезов, см2, должна быть не менее:

,

где Nmax = npal - максимальное значение перерезывающей силы;

n = 0.35;

kф = 0.65 - коэффициент допускаемых касательных напряжений;

фn = 173 МПа - расчетный нормативный предел текучести по касательным напряжениям.

Nmax = 0.35?58?3.45?14 = 980.5 кН.

см2.

Рассчитаем фактический момент сопротивления рамного шпангоута с учетом присоединенных поясков.

Для расчета момента сопротивления составим таблицу:

№

связи

Наименование

Размеры

(В Ч Ш), см

Fi,

см2

zi,

см

Fizi,

см3

Fizi2,

см4

i0(i),

см4

1.

Поясок НО борта

1.15 Ч 23.3

26.8

0

0

0

2.95

2.

Стенка

(диафрагма)

200 Ч 1.05

270

100.3

21084

2116833.6

700000

3.

Поясок внутр. обш. 2-го борта

1.1 Ч 23.3

25.63

201.2

5156.76

1037539.3

2.58

Момент сопротивления рамного шпангоута:

где = 26.8 + 270 + 25.63 = 262.43 см2;

= 0 + 21084 + 5156.76 = 26219.76 см3;

см3.

УсловиеW? Wвх не выполняется, следовательно необходимо увеличить размеры связей рамного шпангоута.

Примем толщину диафрагмы равной толщине флораs = 13.5 мм.

Повторно рассчитаем момент сопротивления рамного шпангоута.

№

связи

Наименование

Размеры

(В Ч Ш), см

Fi,

см2

zi,

см

Fizi,

см3

Fizi2,

см4

i0(i),

см4

1.

Поясок НО борта

1.25 Ч 23.3

26.8

0

0

0

2.95

2.

Стенка

(диафрагма)

200 Ч 1.35

270

100.3

27108

2716224.3

900000

3.

Поясок внутр. обш. 2-го борта

1.1 Ч 23.3

25.63

201.2

5156.76

1037539.3

2.58

Момент сопротивления рамного шпангоута:

где = 26.8 + 270 + 25.63 = 322.43 см2;

= 0 + 27108 + 5156.76 = 32237.76 см3;

см3.

(W = 14307.5 см3) > (Wвх = 13064.4 см3).

Принятые размеры элементов конструкции рамного шпангоута удовлетворяют требованиям Правил Регистра.

3.8 Расчет общей продольной прочности

Расчетные значения изгибающих моментов

В упрощенной форме изгибающий момент в миделевом сечении на тихой воде для судна водоизмещением D, длиной L и коэффициентом общей полноты д 0.70 с полным грузом и полными запасами может быть найден по следующей формуле

124600 кН•м.

Волновой изгибающий момент, действующий в вертикальной плоскости в рассматриваемом сечении согласно требованиям Правил Регистра (ч. II, п. 1.4.4) определяется по формулам вызывающий перегиб судна:

Мперегиба = 190cwBL2Cbб?10-3 = 190•9.94•32.2•2202•0.65•1•10-3 = 1800106 кН•м;

вызывающий прогиб судна:

Мпрогиба = -110cwBL2(Cb + 0.7)б?10-3 = -110•9.94•32.2•2202•(0.65 + 0.7)•1•10-3 = -2164500 кН•м.

Изгибающий момент на вершине волны:

Mвв = Мтв + Мперегиба = 124600+1800106 = 1924706 кНм.

Изгибающий момент на подошве волны:

Мпв = |Мтв + Мпрогиба| = |124600 - 2164500| = 2039900 кНм.

Расчет эквивалентного бруса для миделевого сечения корпуса

Первоначальный расчет эквивалентного бруса с последующей проверкой значения момента инерции миделевого сечения показал, что принятые в приведенных выше расчетах толщины листовых элементов конструкции недостаточны для соответствия требованиям Правил Регистра (ч. II, п. 1.4.6.9), в связи с чем толщины листовых элементов были увеличены (см таблицу 3.3)

Расчет эквивалентного бруса выполнен в табличной форме и приведен в таблице 3.4

Таблица 3.3 Измененные толщины листовых элементов конструкции

Наименование элемента

Первоначальная толщина, мм

Измененная

толщина, мм

Наружная обшивка днища

14

16

Наружная обшивка борта (нижний пояс)

13.5

16

Наружная обшивка борта (верхний пояс)

11.5

20

Настил палубы

12

40

Обшивка внутреннего борта

11

16

Обшивка трюмной топливной цистерны

12.5

14

Настил второго дна

11.5

14

Момент сопротивления миделевого сечения:

,

где = 36790 см2;

= 27595143 см3;

35641138711 см4.

19921539 см3.

Момент инерции миделевого сечения:

I = 2(C - B2A) = 149.41 м4.

Отстояние нейтральной оси от основной плоскости

zно = BA = 1.647 м.

Момент сопротивления рассматриваемого сечения согласно Правилам Регистра (ч. II, п. 1.4.6.2) должен быть не менее

9066221 см3,

где МT = Мпв = 2039900 кНм;

у = 175/з = 175/0.78 = 225 мПа.

Момент инерции поперечного сечения корпуса в средней части судна должен быть не менее

Imin = 3cwBL3(Cb + 0.7) = 3•9.94•32.2•2203•(0.65 + 0.7) = 126 м4.

В результате выполненных расчетов можно сделать вывод, что момент инерции и момент сопротивления миделевого сечения корпуса судна соответствуют требованиям Правил Регистра.

Максимальные напряжения возникают в следующих связях:

- настил палубы у = 113.3 МПа;

- р. ж. настила палубы у = 110.9 МПа;

- стенка продольных комингсов у = 130.7 МПа;

- поясок продольных комингсов у = 148.8 МПа.

Допускаемые напряжения в связях миделевого сечения равны

[у] = Re/2 = 315/2 = 157.5 МПа.

В результате можно сделать вывод, что максимальные напряжения в связях корпуса в миделевом сечении не превышают предельно допустимых.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

4. Оценка стоимости постройки судна

Расчет стоимости постройки судна проводился в программе «COST», разработанной в ЦНИИМФ, на основе анализа данных о стоимости постройки судов различных типов.

Программа предназначена для оценки стоимости постройки судна на ранней стадии проектирования. Для оценки стоимости используется сравнение ряда параметров строящегося судна с теми же параметрами ранее построенного судна, которое называется судном-аналогом. В процессе эксплуатации программы пользователь может добавлять суда-аналоги.

Расчеты проводятся в четырех режимах, отличающихся друг от друга числом параметров, учитываемых при определении оценки стоимости постройки судна:

- расчет по дедвейту;

- расчет по главным размерениям;

- расчет по главным размерениям и конструктивным особенностям;

- расчет с учетом коэффициентов технического усовершенствования.

Результаты представляются в виде таблиц, которые можно просмотреть в окне вывода результатов или вывести их в MS Word.

Расчет стоимости постройки проектируемого судна был произведен в режиме расчета по главным размерениям и конструктивным особенностям. Был сформирован новый файл, содержащий параметры разбивки масс разделов нагрузок судна-аналога (контейнеровоз «Theodor Storm), и произведен расчет стоимости постройки серии из 8 судов.

О точности расчета может говорить тот факт, что стоимость постройки судна-прототипа, рассчитанная в «COST» составляет 56.7 млн. $, в то время как реальная стоимость постройки - 55 млн. $.

Исходные данные для расчета приведены в таблице 4.1, результаты расчета в таблицах 4.2 и 4.3.

Таблица 4.1 Исходные данные для расчета стоимости по размерениям и конструктивным особенностям

Параметры

Базовое судно

Новое судно

Код судна-аналога

T.Storm

Длина,м

208

216

Ширина,м

32.2

32.2

Высота,м

16.5

15.8

Осадка,м

11.5

12

Коэфф. общей полноты

0.61

0.65

Кол. непрер. палуб

1

1

Кол. водонепрон. переборок

8

8

Кол. жилых мест (с запасными)

25

28

Кол. люков

10

10

Площадь большего люка, кв.м.

760

760

Грузоподъемность кранов, т.

0

0

Вылет стрелы крана, м.

0

0

Грузоподъемность лифтов, т.

0

0

Скорость (макс.), узлы

22.7

23

Тип ГЭУ

МОД

МОД

Кол. двигателей ГЭУ

1

1

Сумма мощностей ГЭУ, кВт

25270

27390

Тип движителя

ВФШ

ВФШ

Тип дизель-генераторов

ДГР

ДГР

Кол. ДГР и ВГР

4

4

Сумма мощностей ДГР и ВГР, кВт

5160

5200

Класс судна

-

-

Уровень цены

1

Год расчета

2006

Курс доллара руб/$

28

Кол. судов в серии

8

Таблица 4.2 Результаты расчета

Код

статьи нагрузк

Наименование

статей

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены