Оценка волновых изгибающих моментов.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

При ходе судна на волнении силы поддержания перераспределяются, причем это перераспределение зависит от того, будет судно на вершине волны или на подошве волны. Опыт эксплуатации показывает, что наибольшие изгибающие моменты на волнении возникают когда длина волны близка длине судна. До последнего времени дополнительные волновые изгибающие моменты рассчитывались методом статической постановки судна на волне. Судно идет на волне с длиной волны .

Профиль волны принимался синусоидальным.

Такое перераспределение приводит к появлению дополнительных изгибающих моментов. Ступенчатая линия сил тяжести известна, а силы поддержания в каждом сечении определяется масштабом Бонжана. Однако от такого подхода в настоящее время отказались. Связано это со следующими причинами:

1) Волнение и его воздействие на корпус судна не может рассматриваться как статический процесс. При качке судна возникают инерционные силы и моменты, удары в днище и развал борта. Это приводит к перераспределению перерезывающих сил и изгибающих моментов.

2) Морское волнение редко представляет собой регулярный процесс, периодически проходящий во времени. Как правило носит трехмерный характер, причем длина и высота волны могут принимать самые различные значения.

В расчетах принято рассматривать высоты волн 3% обеспеченности. Это означает, что только 3% волн из проходящих друг за другом могут превышать высоту волны, обозначенную в данном случае.

Изгибающий момент на волнении определяется с помощью формул Регистра на основе формулы Сваана:

где коэффициент - зависит от формы ватерлинии, коэффициента общей полноты и т.п. и и вычисляется для типовых типов судов.

В расчетах волновых моментов используют приближенные формулы, коэффициенты в которых получены на основе опытных данных при эксплуатации судов:

- кН·м (на вершине волны)

- кН·м (на подошве волны)

где - волновой коэффициент, по своей сути скрыт статистический подход к определению высоты волны.

- волновой коэффициент (величина пропорциональная высоте волны)

при

- зависимость волновых моментов по длине судна.

По РРР

На волнении при килевой качке могут возникать сильные удары судна об воду. Это вызывает дополнительный изгибающий момент, приводящий к дополнительному прогибу судна. При сильном развале борта, полных обводах в носу и скорости движения на волнении величина этого момента может достигать значительной величины. Для учета этого при проектировании размеров связей «Правила» рекомендуют определять изгибающий момент при ударе волн в развал бортов. Этот расчет проводится только для судов длиной от 100 до 200 м с большим развалом борта, если выполняется соотношение:

где - разность между площадями горизонтальной проекции верхней палубы (с учетом палубы бака) и ГВЛ на участке 0,2L в корму от носового перпендикуляра (рисунок 7.1), м2; - расстояние по вертикали между ГВЛ и верхней палубой, включая палубу бака, на носовом перпендикуляре, м.

Для морских судов длиной от 100 до 200м и с большим развалом бортов ударный момент, при ударе волн в борт судна, кНм, действующий в районе мидель-шпангоута, определяется по формуле:

где

Для судов ограниченного района плавания изгибающий момент, должен быть умножен на редукционный коэффициент . Для судов ограниченного района плавания R3-RSN и R3 .