Проектирование и конструкция судов
О статье: поступила: 12.03.2019; финансирование: подготовлена в рамках Договора между ДВФУ и Регистром
№ 18-99519 от 09.06.2018 на НИР по теме «Разработка предложений по корректировке требований нормативных документов РС
на основе сопоставления металлоемкости конструкций корпуса судов, проектируемых по требованиям РС и требованиям иных классификационных обществ».
DOI: https:// dx.doi.org/10.24866/2227-6858/2019-2-7
УДК 629.12
В.А. Кулеш, Дам Ван Тунг, Т.А. Сайфутдинов
КУЛЕШ ВИКТОР АНАТОЛЬЕВИЧ – д.т.н., профессор, e-mail: vkulesh@mail.ru
ДАМ ВАН ТУНГ – аспирант, e-mail: damvantung@mail.ru
САЙФУТДИНОВ ТИМУР АЛЕКСАНДРОВИЧ – магистрант, e-mail: saifutdinovt@mail.ru
Кафедра кораблестроения и океанотехники Инженерной школы
Дальневосточный федеральный университет
Суханова ул., 8, Владивосток, 690091
Анализ влияния формы корпуса на прочность шпангоутов
Аннотация: Форма корпуса определяет важнейшие качества судов: ходкость, мореходность и остойчивость, она также влияет на прочность конструктивных элементов. В ряде классификационных обществ учитывается кривизна формы наружной обшивки при нормировании её толщин. Аналогичный учёт для балок набора надводных судов практически отсутствует.
В большинстве случаев кривизна обводов судового корпуса оказывает положительное влияние на прочность и повышает ее. Это позволяет снизить требования к размерам связей, а также уменьшить вес конструкций.
В данной статье рассмотрен вопрос учёта кривизны обводов корпуса в российской практике нормирования прочности шпангоутов. Показано, что он недостаточно проработан, поэтому анализируется влияние формы шпангоутов на их прочность при действии гидростатических и волновых давлений моря. Расчёты прочности выполнены методом конечных элементов. Выявлено существенное влияние кривизны обводов на прочность: учёт кривизны может обеспечить снижение массы бортовых конструкций судов. Цель работы – обоснование предложения для корректировки регламентирующих формул Правил Регистра.
Результаты наших расчётов показали, что влияние формы шпангоутов зависит от подвижности опорных узловых точек, которая ограничена эффектами распора и самораспора. Такие эффекты могут быть учтены в дальнейших исследованиях на основе трёхмерных моделей и пластинчатой идеализации элементов. Результаты работы направлены на уточнение требований к криволинейным балкам судового набора и снижение веса конструкций.
Ключевые слова: учёт формы корпуса, криволинейные шпангоуты, влияние на прочность
Ship Design, Construction of Vessеls
DOI: https://dx.doi.org/10.24866/2227-6858/2019-2-7
Kulesh V., Dam Van Tung, Saifutdinov T.
VICTOR KULESH, Doctor of Engineering Sciences, Professor, e-mail: vkulesh@mail.ru
DAM VAN TUNG, Postgraduate, e-mail: damvantung@mail.ru
TIMUR SAIFUTDINOV, Master, e-mail: saifutdinovt@mail.ru
Department of Shipbuilding and Ocean Engineering, School of Engineering
Far Eastern Federal University
8 Sukhanova St., Vladivostok, Russia, 690091
Analysis on the impact of the hull shape on the strength of the frames
Abstract: The hull shape determines the most important qualities of ships, such as navigability, seaworthiness and stability, but it also affects the strength of structural elements. A number of classification societies take into account the curvature of the form of the shell plating when norming its thickness. A similar account for the beams framing's of surface vessels is practically absent. In most cases, the curvature of the ship hull contours has a positive effect and increases strength. This reduces the requirements for the size and the weight of structures.
The paper considers the issue of accounting the hull shape in the Russian practice of norming the strength of frames, and demonstrates limited attention to this issue and the existing disadvantages. The objective was to study the impact of the shape of the frames on their strength under the pressure of the sea. The calculations are performed by the finite element method. The authors have revealed a significant impact, accounting for which can provide a reduction in the mass of onboard structures of ships. Recommended dependencies for possible adjustment of regulatory formulas are proposed.
The results of the calculations showed that the influence of the shape of the frames depends on the mobility of the nodal points associated with the effects of thrust and self-distribution. Such effects can be taken into account in further studies based on three-dimensional models and lamellar idealization of elements. The results of the work are aimed at clarifying the requirements for curved beams of the ship framing and reducing the weight of structures.
Keywords: hull shape, curved frames, impact on strength.