В соответствии с [2] различают нагрузки от воздействия внешней среды (моря) и нагрузки от грузов и механизмов (масса груза, силы инерции). При этом каждая из этих нагрузок включает составляющие, соответствующие плаванию на тихой воде и волнении (нагрузки гидродинамической и инерционной природы). Переменные волновые нагрузки представляются в виде эксплуатационных с обеспеченностью 10-5 и экстремальных с обеспеченностью 10-8.
5.3. Внешние нагрузки, вызванные воздействием моря
(см. вкладыш Excel)
5.4. Внутренние нагрузки, вызванные воздействием груза
(см. вкладыш Excel)
5.5. Проверка местной прочности наружной обшивки
(см. вкладыш Excel)
5.6. Проверка местной прочности днищевых перекрытий
При расчете рекомендуется представлять перекрытие в виде стержневой системы. Для танкеров это перекрытия открытого типа (без настила двойного дна). Перекрытия этого типа имеют ограничение число флоров (2-4) и одну перекрестную связь (киль) с большими концевыми кницами.
При расчете днищевых перекрытий используются допущения:
1) перекрытие плоское, без учета погиби;
2) опорный контур абсолютно жесткий.
3) киль и стрингеры жестко защемлены на поперечных переборках.
Условие заделки флоров на борту танкеров – жесткая заделка (при продольной системе набора на рамных шпангоутах).
Расчетная нагрузка на днищевое перекрытие принимается равномерно – распределенной по площади в пределах отсека и вычисляется для положения судна на вершине и подошве волны с учетом противодействия груза.
В качестве расчетной нагрузки принимается большее из 2-х значений:
— для положения на вершине волны 
— для положения на подошве волны 
где 
– волновая нагрузка;
при 
и 
, 
=______ – наибольшее из возможных противодействий груза со стороны отсека (кПа)
Величина всех составляющих определяется в точке, посередине длины и ширины перекрытия.
Расчет производим по методу конечных элементов.
Выбирая расчетную схему, рекомендуется учитывать условия симметрии геометрической формы внешней нагрузки относительно центра перекрытия, в котором углы поворота относительно осей симметрии ограничивается (отсутствуют), а момент инерции и площади стенки балок, вдоль которых проходят эти оси, уменьшаются вдвое.
Число элементов, на которое разбивается перекрытие, зависит от особенности конструкции и характера нагрузки. При решении задачи следует применять простейший стержневой элемент, имеющий четыре степени свободы концевых перемещений без учета сопротивления балок закручиванию.
Принимаем:
; 
; 
; 
;
; 
; 
;
– для киля и стрингеров; 
– для флора;
; 
; 
.
Расчетная на МКЭ схема перекрытия с учетом симметрии конструкции и нагрузки относительно центра перекрытия приведена ниже.
На схеме число элементов – ___, перемещений – ___; узлов – ___.
Рисунок 4 – Расчетная схема перекрытия (а) и стержневой системы (б).
Матрица жесткости конечного элемента учитывающего изгиб имеет вид
Расчет выполнен в программе, см. вкладыш Excel.
6. ОЦЕНКА КАЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КОРПУСА СУДНА
К качественным характеристикам корпусов можно отнести: запасы общей и местной прочности, материалоемкость, технологичность, ремонтопригодность и эксплуатационную приспособленность.
К важнейшим из них относятся запасы общей и местной прочности, представленные в виде таблицы 9.
Таблица 9 – Сводная таблица характеристик прочности
| Характеристики прочности | Критерии прочности | ||
| Усталостной | Предельной | ||
| Общая прочность | Wпалф= | 
| 
|
| Wднф= | 
|
| |
| Wпалрс= |
| 
| |
| Wднрс= |
|
| |
 Wдн=Wднрс-Wднф=
| 
| – | |
| Wпал=Wпалрс-Wпалф=
| 
| – | |
| Местная прочность | 1Днищевая обшивка | 
| – |
| 2 Ребра |
| – | |
| 3 Перекрытия | – | – |
К качественным характеристикам общей прочности относятся следующие характеристики эквивалентного бруса:
=_____ – относительное отстояние нейтральной оси от основной плоскости, оптимальные значения для судов с двойным дном – 0,47 и для судов с одинарным дном – 0,49;
=______ – удельная площадь по моменту сопротивления, где F – площадь эквивалентного бруса в первом приближении;
=______ – коэффициент утилизации площади связей эквивалентного бруса;
7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСТОТ ПРОДОЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ КОРПУСА
Для определения частоты свободных колебаний первого тона в минутах может быть использована формула Шлика 
=_________, кол/мин,
где =______ – водоизмещение, т;
L=_____ – длина судна, м;
JВ=______ - момент инерции поперечного сечения корпуса на миделе, м4;
280 – для полных судов (
³ 0,75) или 380 – для острых ( < 0,75)
=________.
Вывод
В курсовом проекте выполнены расчеты по проверке общей продольной и местной прочности заданного судна. В результате расчета было установлено, что все элементы проходят по прочности. Вычисленные касательные напряжения меньше допускаемых. Выполнена проверка прочности по Нормам прочности по усталостной прочности и предельному состоянию. Выполнен расчет прочности днищевого перекрытия по МКЭ.
БиблиографиЧЕСКИЙ СПИСОК
1 Методические указания для выполнения курсового проекта по курсу "Строительная механика и прочность корабля"/В.С.Игнатович. – Севастополь: Изд-во СевНТУ. 2003. – 24 с.
2. Справочник по строительной механике корабля/Г.В.Бойцов, О.М.Палий, В.А.Постнов, В.С.Чувиковский, Т.1.–Л.:Судостроение, 1982. – 376 с.