> Энциклопедический словарь Гранат, страница > Силы

Силы

Силы, возникающие при нахождении судпа на плаву, вызывают в корпусе усилия, стремящиеся, главным образом, изогнуть его в продольном и смять в поперечном направлении, а также вдавить внутрь обшивку днища и бортов.

МлСЦ/ТЛб

О

г

Явление продольного изгиба имеет причиной взаимное несоответствие в распределении сил веса и поддержания воды в различных сечениях по длине судна. Особенно осложняется это явление на волнении, когда, вследствие прохода под судном волн, распределение сил поддержания постоянно изменяется, а вместе с ним изменяется и распределение усилий в корпусе. Поэтому расчет продольного изгиба делают не только для положения судна на тпхой воде, но и для крайних (лучаев положения его на волне, то есть на вершине и на подошве ее (длина волны принимается рапной длине судна, а высота волны в 11ж —‘/а5 се длины). На ф и г. 30 показана картина продольного изгиба на тихой воде: распределение сил поддержания дано кривой h, идентичной со строевой по шпангоутам; вес судна (как более или менее равномерно распределяющийся по его длине, например, обшивка, шпангоуты и так далее, так и отдельные крупные грузы: машины, котлы и прочие) показан кривою В,

площадь которой, очевидно, равна площади кривой А (вес судна равен его водоизмещению). Разность ординат этих кривых в каком-либо месте по длине судна дает величину нагрузки, действующей в этом сечении; распределение этих нагрузок представлено кривой С. Далее, кривая D, каждая ордината которой в соответствующем масштабе выражает площадь кривой С, взятую от оконечности до этой ординаты, показывает, как распределяются срезывающие силы, действующие в поперечных сечениях корпуса, и, наконец, кривая Е, ординаты которой выражают, таким же образом, площади кривой D, дает распределен не изгибающих моментов. Как видно, наибольший изгибающий момент приходится около средины длины судна, указывая опасное сечение, которое и просчитывается надлежащим образом. Картина продольного изгиба на вершине волны (ф и г. 31) показывает, что судно в этом случае получает перегиб, а на и о д о ш в е волны (ф и г. 32) — прогиб корпуса. Наибольшая величина изгибающего момента оказывается на вершине волны; приближенное значение ее составляет, около /гsDL, где D—водоизмещение в т. и L — длина в м. Полученная таким способом величина изгибающего момента должна быть несколько увеличена, вследствие динамического действия на суднокачки; для некоторых случаев эта прибавка может составить значительную величину.

При расчете крепости корпус судна принимают за пустотелую клепаную балку, момент сопротивления которой равен сумме моментов сопротивления отдельных его частей в опасном поперечном сечении (так называемым эквивалентный брус — фигура 33). Горизонталь, проходящая через ц. тяж. площади эквивалентного бруса, дает положение нейтральной оси, по обе стороны которой связи корпуса подвергаются попеременным усилиям растяжения и сжатия от продольного изгиба. Особенно значительны такие усилия в наиболее удаленных от нейтральной оси связях: наборе и обшивке днища, с одной стороны, и в настилке палуб — с другой. Для надлежащей крепости судна величина их но должна превосходить некоторых пределов, которые в отношении мягкой судостроительной стали составляют 10—15 kg/cm2 для растяжения и 8 — 12 kg/ema для сжатия (уменьшение предела при сжатии объясняется возможностью длинных тонких листов и связей перекашиваться и гофрироваться, почему сопротивляемость их значительно понижается).