Деформации при сварке секций и корпуса судна
Секции корпуса разнообразны по своим габаритам, соотношению размеров и конфигурации. С точки зрения особенностей изготовления секции удобно разбить на следующие три типа:
I) плоские с относительно малой высотой набора, например переборюі палубы, платформы, прямые участки бортов и т. д., характеризующие небольшой жесткостью;
21 плоские с высоким набором, например секции двойного или одинарного дна с флорами и стрингерами;
3) объемные с криволинейными очертаниями; к таким секции относят днищевые с килеватостью,’секции оконечностей, секции туннеля гребного вала и др.
Количественная оценка общих деформаций секций необходима не только для выбора оптимального варианта ее изготовле - ■ ния, но и для решения о назначении специальных мероприятий, обеспечивающих требуемую точность изготовления конструкций.
Расчет общих деформаций секций сводят к расчету деформаций конструкций балочного типа. С этой целью секции первых двух типов расчленяют на составляющие балки, а секции третьего типа заменяют условной балкой. Расчленение на составляющие балки производят следующим образом.
В рассматриваемом направлении (продольном или поперечном! выделяют элемент набора с присоединенным пояском обшивки. Ширина присоединенного поясна назначается равной расстоянию между набором, если оно меньше 50 толщин полотнищ, и, наоборот, равной 50ь, если имеет место обратное неравенство. В составляпцую балку включают также примыкавшие к ней части элементов перекрестного набора на ширине присоединенного пояска. Далее по формулам? 5.3 определяют общие деформации составляющей балі®, Если секция расчленяется на одинаковые составляющие балки, то ее деформации будут такими же, как и деформации одной составляющей балки. В противнем случае определяют деформации нескольких составляющих балок, которые характеризуют деформацию секций в соответствующих сечениях. При этом предполагается, что деформации одной составляющей балки не оказывают влияния на деформации другой. Указанное допущение оправдано для нежестких секций, для жестких же допущение о независимости деформации составляющих балок,' различных по сечению или по условиям выполне-
НйЯ процесса сварки, неприемлемо. Приближенное определение общих деформаций таких секций выполняют введением понятия об условной балке.
Для определения параметров жесткости условной балки секцию разбивают также на составляющие балки. Для каждой составляющей балки определяют геометрические характеристики сечения, затем результаты усредняют, получая значение параметров жесткости условной балки. Ее высота, площадь сечения, момент инерции равны средним арифметическим значениям от соответствующих величин составляющих балок. Далее определяют деформации условной балки по формулам § 5.3 к полагают, что эти деформации характеризуют деформация секции в целом.
Расчет деформаций секций (составляющих иля условных балок)
ведут с учетом изменения параметров жесткости на отдельных, технологических этапах. Общие деформация укорочения и изгиба секции определяют суммированием соответствующих величин, возникающих на каждом этапе.
Для. того чтобы суммировать
укорочения, полученные по центральным осям секции на отдельных этапах сварки, необходимо произвести пересчет этих укорочений на укорочение по центральной оси готовой секция (рис.5.9,). Этот пересчет производят
AI>q M.-tyyZ0 , (Ь. 5а ї
где йL0 - укорочение секции (балки' го центральной оси готовой секции, см; &L - укорочение. сект;и (балки' по вентильной оси на данном этапе, см; Z0 расстояние между центральны:ли осями готовой секція: п неполностью собранной секции на данном этапе, см.
Зная общее укорочение по центральной осп готовой секции г угол поворота ее концов, нетрудно определять смещение любой ее точки. Например, если секция зафиксирована в средней части (точка 0), то горизонтальное к вертикальное смещение ее концевых точек (А и В ) может быть определено по форму-
192
лам (рис,5.9,б)
^ХА UA~i'C^O і |
(5.56) |
|
^хтГ(&Ъ0~ 9*2 s') t |
(5.57) |
|
V |
(5.58) |
Приближенная оценка общих деформаций корпуса судна также сводится к расчету деформаций балочной конструкции (эквивалентного бруса). Горизонтальное и вертикальное искривления корпуса судна, возникаадие при его сборке и сварке на стапеле, могут быть произведены аналогично по формулам
*_9z,0L JL, 9У.01,
V~T~ *
где i$zo •, - общий угол поворота одной оконечности суд
на по отношению к другой соответственно вокруг осей Z и У ;
V, - длина корпуса су/ см.
Общий угол поворота оконечностей корпуса судна, возии - каюций в результате сварки монтажных швов на стапеле, равен сумме углов поворота, которые образуются по мере формирования корпуса на различных этапах стапельной сборки и сварки; каждый из углов характеризуется постоянной жесткостью конструкции.
В свою очередь, угол поворота одной части конструкции; корпуса по отношению к другой от монтажных швов, выполняемых; на данном технологическом этапе, может быть определен по фор| мулам (5.44), в которых входящие в них величины в данном случае означают: , 1г - моменты инерции сечения коне:
рукции (корпуса судна или его части) на данном технология,
продольного укорочения 1-го монтажного сварного соединения
расположенного вдоль судна (пазового шва); йУ
поперечного укорочения j.-ro монтажного сварного соединен® расположенного поперек судна (стыкового шва); Yti, ZCi »Yq
координаты центра тяжести пластической зона, образуемой с. ответственно і - м пазовым швом и j - м стыковым швом отн.
сительно оси, проходящей через центры тяжести поперечных сечений конструкций на данном технологическом этапе.
Определение объемов укорочения монтажных швов может быть выполнено по формулам главы 4. Следует отметить, что на величину объемов укорочения существенное влияние могут оказать усилия, возникающие от собственного веса корпуса и от реакции кильблоков.