Задание на курсовую работу 1 страница

Филиал в г. Северодвинске Архангельской области

Судостроительное производство и сварка

(наименование кафедры)

Корелина Елена Владимировна

(фамилия, имя, отчество студента)

Институт

ИСМАРТ

курс

группа

180103 «Судостроение»

(код и наименование направления подготовки/специальность)

РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

По дисциплине

Конструкторская подготовка производства

в судостроительной организации

На тему

Расчеты по статике корабля

(наименование темы)

(номер и наименование программы подготовки)

Отметка о зачёте

(дата)

Руководитель

Ст.преподаватель

С.А.Русановский

(должность)

(подпись)

(инициалы, фамилия)

(дата)

Северодвинск

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»

Судостроительное производство и сварка

(наименование кафедры)

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

По Конструкторская подготовка производства

в судостроительной организации

(наименование дисциплины)

Студенту ИСМАРТ института 3 курса 530 группы

Корелина Елена Владимировна

(фамилия, имя, отчество студента)

180103 «Судостроение»

(код и наименование направления подготовки/специальности)

ТЕМА: Расчеты по статике корабля

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: Вариант В

L=80 м, В=16, Н=6м.

Срок выполнения: с

«

»

20 г. по «

»

20 г.

Руководитель работы

(должность)

(подпись)

(инициалы,

фамилия)

Северодвинск

Вариант 3. «Проектирование конструкций корпуса морского судна (танкер)»

Длина	L	83,408 м
Ширина	B	16 м
Высота борта	D (H)	8,94 м
Осадка	d (T)	6 м
Коэффициент общей полноты	δ	0,571
Дедвейт	DW
Скорость хода	υs	13 уз
Дальность плавания	r	4 000 миль
Автономность	A	40 сут
Экипаж	nэ	22 чел
Категория ледовых усилений	Ice2
Длина бака	lб	7 м
Длина юта	lю	18 м
Длина рубки	lр	11 м
Тип двигателя	МОД
Количество гр. винтов	nв
Поперечные переборки	nпоп
Продольные переборки	nпр х lлр	1х77 м
Двойной борт	lдб	75 м
Тип переборок	гофр
Количество марок стали

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение……………………………………………………………………….……..5

1. Описание программы………………………………………………………….….7

2. Моделирование поверхности в S1…………………………………………….…9

3. Теоретический чертеж……………………………………………………..……14

4. Кривые элементов теоретического чертежа……………………………….…..17

5. Масштаб Бонжана…………………………………………………………...…..21

6. Расчет нагрузки……………………………………………………………….....30

7. Удифферентовка…………………………………………………………………32

8.Расчет остойчивости………………………………..…………………………....34

8.1. Что такое остойчивость…………………………………………………....34

8.2. Расчет остойчивости ……………………………………………….……...35

8.3. Проверка остойчивости по требованиям регистра…………………..….38

9. Непотопляемость…………………………………………………………..…….41

Вывод……………………………………..…………………………………………45

Список используемой литературы …………………………………………….…46

ВВЕДЕНИЕ

Задача судостроительных наук - изучение отдельных эксплуатационных и мореходных качеств судна, а также техники, обеспечивающей эти качества. Одной из наиболее важных судостроительных наук является теория корабля (или теория судна).

Теорией корабля называется наука о равновесии и движении судна. Она состоит из двух частей — статики судна и динамики судна.

Под статикой корабля обычно подразумевают раздел теории корабля, посвященный изучению основных мореходных качеств — плавучести и остойчивости целого и поврежденного корабля.

Задача статики состоит:

1) в установлении характеристик, при помощи которых можно оценить качественно и количественно плавучесть и остойчивость целого и поврежденного корабля;

2) в установлении математической связи между размерами и формой корабля и характеристиками плавучести и остойчивости;

3) в разработке практических методов расчета, позволяющих вычислить характеристики плавучести и остойчивости исходя из размеров и формы обводов корабля.

Размеры и форма обводов корабля фиксируются на теоретическом чертеже, который является основным чертежом всякого судна. Так как обводы корабля задаются только теоретическим чертежом и не выражаются аналитическими зависимостями, необходимые для определения характеристик плавучести и остойчивости расчеты выполняют исходя из размеров, снятых с теоретического чертежа, и применяя известные в математике методы приближенного вычисления определенных интегралов.

Исходя из вышесказанного можно сформулировать цель данной работы:

- Создание плазовой таблицы судна путем ее пересчета с плазовой таблицы судна-прототипа.

- Создание теоретического чертежа.

- Расчеты кривых элементов теоретического чертежа, масштаба Бонжана, посадки и остойчивости для судна в полном грузу.

- Создание повреждения судна.

Расчеты в данной работе выполнены с помощью программы S1, созданной в С-Пб. ГМТ

1. ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ

Программа S1 предназначена для проведения ряда гидростатических расчетов морских транспортных судов в рамках курсовых и дипломных проектов.

Программа S1 позволяет:

- ввод теоретического чертежа (по шпангоутам и фор-/ахтерштевня) в графическом редакторе;

- проверка строевой по шпангоутам, ватерлинии и основных элементов судна-проекта;

- линейное перестроение теоретического чертежа при изменении длины, ширины, и/или осадки или увеличение цилиндрической вставки;

- ввод 5-ти вариантов нагрузки судна;

- расчет кривых элементов теоретического чертежа;

- расчет Масштаба Бонжана и Кривых Власова;

- удифферентовка (расчет посадки) судна;

- расчет остойчивости судна на больших углах крена (диаграмма остойчивости);

- расчет изгибающих моментов и перерезывающих сил на тихой воде;

- вывод результатов в виде отчетных таблиц и графиков на экране и в файл формата DXF;

- вывод теоретического чертежа в текстовый файл;

- вывод теоретического чертежа в файл типа DXF для использования в

чертежных программах, таких как AutoCAD (как в двухмерном, так и в трехмерном описании);

- расчет непотопляемости судна по специальной методике.

Программа рассчитана на работу в операционной среде MS-DOS на любом даже самом слабом русифицированном компьютере. Для этого были введены некоторые ограничения:

- описание теоретического чертежа производится с помощью линейных отрезков по 20-ти точкам на каждом шпангоуте, фор-/ахтерштевне. (Максимальное количество шпангоутов - 30). Возможность описания обводов ограничивается традиционными обводами морских транспортных судов;

- точность ввода координат ограничена на сантиметр.

Эти ограничения позволяют в некоторых случаях использовать алгоритмы расчета с приемлемой скоростью на слабых ПЭВМ.

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ В S1

Моделирование поверхности начинаем с перерасчета плазовой таблицы ординат (как показано на рисунке 2.1.), принимая B=16 м, L=80 м, Т=6 м.

Рисунок 2.1- Перерасчет плазовой таблицы ординат

Полученные результаты расчета представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1.

Номер ВЛ
Номер шпангоута
	-		0,768	2,864	4,680	5,592	4,104	2,784	1,320	0,072	-	-1,520	7,144
	-	1,384	3,312	5,656	7,296	7,744	6,944	5,208	3,032	1,464	-	-0,712	3,336
	-	1,632	3,984	6,400	7,752	8,000	7,664	6,264	3,600	1,808	-	-0,520	0,664
	-	1,720	4,320	6,696	7,808	8,000	7,960	6,904	4,288	1,776	-	-0,416	1,664
	-	1,760	4,472	6,792	7,880	8,000	8,000	7,320	5,200	1,920	-	-0,304	2,768
	-	1,848	4,624	6,872	7,888	8,000	8,000	7,616	6,312	3,464	-	-0,192	1,808
6 ГВЛ		2,016	4,832	6,960	7,896	8,000	8,000	7,800	7,080	4,880	1,800		-3,408
	0,128	2,344	5,160	7,088	7,896	8,000	8,000	7,928	7,560	5,896	2,952	0,248	-4,384
	0,328	2,904	5,576	7,244	7,896	8,000	8,000	8,000	7,768	6,552	3,704	0,664	-4,464
П	1,192	4,352	6,376	7,440	7,896	8,0,00	8,000	8,000	7,888	6,984	4,384	1,976	-4,288
	10,002	9,798	9,498	9,198	9,060	8,940	8,874	9,874	8,886	9,060	9,378
	-	7,650	0,540						0,636	4,560	6,738
	-	-	7,500	0,828	0,078		0,180	1,110	4,110	6,438	-	10,128	9,564

Создаем в программе S1 новый проект, задаем название проекта KURSOVOY.S1P. Открывается главное меню программы, в котором выбираем раздел define для ввода основных параметром судна.

Рисунок 2.2 - Ввод основных параметров

В разделе areal – ввод абсцисс шпангоутов / проверка строевой удаляем шпангоуты со 2 по 11.

Рисунок 2.3 – Удаление шпангоутов

В разделе lines – ввод контуров шпангоутов строим шпангоуты по данным таблицы 2.1., принимая расстояние между ватерлиниями равное

Рисунок 2.4 – Построение шпангоутов

В разделе hull - ввод фор- и ахтерштевня строим нос и корму нашего судна, предварительно пересчитав , увеличивая соответственно на (L/2) и на (-L/2). Пересчитанные данные представлены в таблице 2.2.

Таблица 2.2.

38,48	32,86
39,29	36,66
39,48	39,34
39,58	38,34
39,67	37,23
39,81	38,19
	43,41
40,25	44,38
40,66 41,98	44,46 44,29

Рисунок 2.5 – Построение форштевня

Рисунок 2.6 – Построение ахтерштевня

В разделе ShowAll – просмотр всего описания теоретического чертежа показана 3D модель нашего судна.

Рисунок 2.7 – 3D модель

3.ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ

Теоретический чертеж является основным проектным документом, он служит основой не только для расчета мореходных качеств, но и для разработки чертежей общего расположения, для плазовой разметки, для контроля за правильностью сборки корпуса судна во время постройки и т.д. На теоретическом чертеже поверхность корпуса судна изображается без учета наружной обшивки (кроме деревянных судов) в виде трех проекций: «Бока», «Корпуса» и «Полушироты».

Рассмотрим более подробно построение этих проекций. В качестве главных плоскостей выбирают диаметральную плоскость (ДП),рассекающую судно вдоль и являющуюся продольной плоскостью симметрии, плоскость мидель-шпангоута, разрезающую судно поперек перпендикулярно ДП на середине расчетной длины судна, и основную плоскость (ОП), перпендикулярную ДП и плоскости мидель-шпангоута и проходящую через точку пересечения этих плоскостей с теоретической поверхностью судна в днищевой части(рис)

Рисунок 3.1 - Диаметральные плоскости

Для судов, плавающих без конструктивного дифферента, верхняя кромка киля совпадает с ОП. В нормальных условиях плавания ДП и плоскость мидель-шпангоута вертикальны, а ОП горизонтальна.

Сечения поверхности судна плоскостями, параллельными ДП, называются батоксами, сечения поверхности судна плоскостями, параллельными плоскости мидель-шпангоута, - шпангоутами, а сечения поверхности судна плоскостями, параллельными ОП, - ватерлиниями.

Кроме указанных сечений на теоретическом чертеже изображают линии верхней палубы, надстроек, форштевня, ахтерштевня, киля.

Одна из теоретических ватерлиний, по которую судно может плавать во время эксплуатации (обычно в полном грузу), принимается за главную, или грузовую, ватерлинию (ГВЛ). Для судов, не связанных с перевозкой грузов, эта ватерлиния называется конструктивной (КВЛ).

Главными размерениями судна являются его длина, ширина, высота борта, осадка.

4. КРИВЫЕ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ЧЕРТЕЖА

Кривыми элементов теоретического чертежа называются графические изображения элементов площадей ватерлиний и погруженного объема в зависимости от осадки при отсутствии крена и дифферента. Они также называются гидростатическими кривыми.

В состав кривых элементов теоретического чертежа входят: V(z) – кривая водоизмещения; - кривая абсцисс ЦВ судна; – кривая аппликат ЦВ судна; S(z) – строевая по ватерлиниям; - кривая абсцисс центров тяжести площадей ватерлиний; - кривая моментов инерции площадей ватерлиний относительно оси Ox; - кривая моментов инерции площадей ватерлинии относительно оси ff; - кривая аппликат поперечного метацентра.

В данном разделе приведены результаты расчетов кривых элементов теоретического чертежа судна.

программа S1 - KURSOVOY.KET

╔════════════════════════════════════════════════════════════╗