×
19.07.2019
219.017.b680

Результат интеллектуальной деятельности: ДНИЩЕВОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ СУДНА

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002694705
Дата охранного документа
16.07.2019
Аннотация: Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при постройке и ремонте днищевых конструкций корпусов судов. Днищевое перекрытие судна содержит наружную обшивку, настил второго дна с продольными ребрами жесткости настила второго дна, стрингеры, вертикальный киль, флоры, продольные балки и подкрепляющие стенки флоров и стрингеров горизонтальные и вертикальные ребра жесткости, в нижних частях вертикального киля, стенок флоров и стрингеров установлены в направляющих последовательно соединенные гофры. Приведена формула для определения параметров гофров. В случае посадки судна на мель обеспечивается отсутствие деформаций настила второго дна с фундаментами главных и вспомогательных механизмов за счет повышенной податливости и энергоемкости нижней части днищевого перекрытия. 3 ил.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при постройке и ремонте днищевых конструкций корпусов судов.

Известно днищевое перекрытие судна, содержащее наружную обшивку, настил второго дна, стрингеры, вертикальный киль, флоры и продольные балки. (Барабанов Н.В. Конструкция корпуса морских судов. Л., Судостроение, 1981. - 552 с., с. 321-337, рисунок 138).

Конструкция этого перекрытия обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что в случае посадки судна на мель нередко происходит смещение или повреждение настилов второго дна вместе с фундаментами механизмов, из-за чего судно даже после снятия с мели не имеет возможности двигаться своим ходом.

Известно днищевое перекрытие корпуса судна (Авторское свидетельство СССР №1214521, МПК В63В 3/24, опубл. 28.02.1986 г.), содержащее наружную обшивку, настил второго дна, стрингеры, вертикальный киль, флоры и продольные балки, причем стенки флоров и стрингеров подкреплены системой горизонтальных и вертикальных ребер жесткости и обладают переменной жесткостью по высоте.

Данная конструкция обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что для флоров и стрингеров толщина элемента стенки, прилегающего к наружной обшивке, ограничивается величиной его эйлеровой нагрузки (в противном случае не будет обеспечена требуемая податливость днищевого перекрытия в вертикальной плоскости), а в районе соединения стенки с наружной обшивкой нередко наблюдается интенсивная коррозия, что может привести к недопустимому коррозионному износу конструкции и снижению ее надежности.

Известно днищевое перекрытие судна, состоящее из наружной обшивки с установленными на ней стрингерами и флорами, стенки которых подкреплены вертикальными и горизонтальными ребрами жесткости (RU 2463198, МПК В63В 3/24, опубл. 10.10.2012 г.), содержащее вертикальный киль, продольные балки и настил второго дна с продольными ребрами жесткости настила второго дна, при этом нижние части вертикального киля, стенок флоров и стрингеров выполнены с элементами конструктивной защиты в виде трубчатого профиля металлического проката.

Недостатком данной конструкции является то, что трубчатые элементы конструктивной защиты могут занимать значительный объем междудонного пространства, что ведет к потере его полезного объема и создает трудности при проведении ремонтных работ.

В качестве ближайшего аналога принято судовое перекрытие, подкрепленное набором, причем часть связей выполнена с предохранительным звеном в виде продольного гофра в стенке связи. Гофры связей судового перекрытия пропускаются в вырезах противоположных балок или вне пределов противоположных балок и имеют наименьшую жесткость в цепи «участки стенок связей» - «гофры связей», в направлении воздействия нагрузок в плоскости стенок балок. (RU 2072935, МПК В63В 3/24, В63В 3/14, В63В 3/36 опубл. 10.02.1997 г.).

Существенным недостатком данной конструкции является ее низкая энергоемкость при деформировании в случае посадки судна на мель, в том случае, если данное судовое перекрытие используется в качестве днищевого. В этом случае при наличии в стенке балки набора только одного гофра рассеяние энергии будет происходить лишь в четырех его сечениях, в которых образуются пластические шарниры. Если же в стенке последовательно расположить несколько гофров, то при действии нагрузки вдоль стенки балки она потеряет устойчивость и отклонится от первоначальной плоскости, в результате чего каждый гофр не будет полностью деформирован, как это имеет место при наличии лишь одного гофра, что также снижает энергоемкость конструкции. В результате этого кинетическая энергия судна будет рассеиваться в других конструкциях корпуса, что может привести к повреждению второго дна с фундаментами главных и вспомогательных механизмов.

Изобретение решает задачу повышения энергоемкости днищевого перекрытия при его деформировании в случае посадки судна на мель при обеспечении необходимой податливости для предотвращения возникновения деформаций настила второго дна с фундаментами главных и вспомогательных механизмов за счет использования последовательно соединенных гофров в вертикальном киле, стенках флоров и стрингеров с обеспечением их полного деформирования без отклонения вертикального киля, стенок флоров и стрингеров от первоначальной плоскости.

Для получения необходимого технического результата в днищевом перекрытии судна, включающем наружную обшивку с установленными на ней стрингерами и флорами, стенки которых подкреплены вертикальными и горизонтальными ребрами жесткости, вертикальный киль, продольные балки и настил второго дна с продольными ребрами жесткости, предохранительные звенья, выполненные в виде продольных гофров, предлагается предохранительными звеньями снабдить нижние части вертикального киля, стенок флоров и стрингеров, причем каждое предохранительное звено составить, по меньшей мере, из двух продольных гофров, соединенных последовательно и установленных в направляющие, а параметры гофров предлагается определять по формуле:

где

h - толщина полосы, образующей стенки гофра, м;

- ширина полосы, образующей стенки гофра, м;

α - угол наклона полосы, образующей стенки гофра, по отношению к плоскости, перпендикулярной стенкам флоров и стрингеров;

τТ - предел текучести при сдвиге для материала флоров и стрингеров, Па;

σТ - предел текучести материала гофров, Па;

Fф - площадь верхней части стенки флора, м2;

Fстр - площадь верхней части стенки стрингера, м2;

nф - количество флоров в зоне касания грунта;

nстр - количество стрингеров в зоне касания грунта;

n - размер среднестатистического пятна контакта вдоль судна, м;

m - размер среднестатистического пятна контакта поперек судна, м;

KЗ - коэффициент запаса.

В предлагаемом техническом решении в случае посадки судна на мель происходит деформирование наружной обшивки, продольных балок, а также нижних частей вертикального киля, стенок флоров и стрингеров, содержащих последовательно соединенные гофры, расположенные в направляющих. При этом верхние части флоров и стрингеров, а вместе с ними и настил второго дна, остаются недеформированными, за счет того, что податливость нижней части выше, чем податливость верхней, что обеспечивается выбором параметров гофров, а также за счет высокой энергоемкости нижней части днищевого перекрытия.

На прилагаемых графических материалах изображено:

на фиг. 1 - общий вид части днищевого перекрытия судна;

на фиг. 2 - узел I на фиг. 1;

на фиг. 3 - пример выбора параметров гофров для обеспечения требуемой податливости нижней части днищевого перекрытия.

На графических материалах приняты следующие обозначения:

1 - обшивка наружная;

2 - ребро жесткости горизонтальное;

3 - гофры соединенные последовательно;

4 - балки продольные;

5 - киль вертикальный;

6 - флор;

7 - стрингер;

8 - настил второго дна;

9 - ребро жесткости вертикальное;

10 - ребра жесткости продольные настила второго дна;

11 - лист крайний междудонный;

12 - кница скуловая;

13 - шпангоут;

14 - направляющие;

h - толщина полосы, образующей стенки гофра, м;

l - ширина полосы, образующей стенки гофра, м.

Конструкция днищевого перекрытия состоит из обшивки 1, настила 8 второго дна с продольными ребрами 10 жесткости настила второго дна, стрингеров 7, вертикального киля 5, флоров 6 и продольных балок 4. Стенки флоров 6 и стрингеров 7, а также вертикальный киль 5, в верхней части подкреплены системой горизонтальных 2 и вертикальных 9 ребер жесткости, а в нижней части содержат последовательно соединенные гофры 3 в направляющих 14.

Днищевое перекрытие работает следующим образом. При посадке на мель или при касании грунта происходит деформирование наружной обшивки 1, продольных балок 4, а также нижних частей стенок флоров 6, стрингеров 7 и вертикального киля 5, а верхняя часть с настилом 8 второго дна остается недеформированной. Для этого нижняя часть вертикального киля 5, стенок флоров 6 и стрингеров 7 содержит последовательно соединенные гофры 3 в направляющих 14, которые сминаются при нагрузке, меньшей, чем критическая нагрузка для верхних частей стенок флоров 6 и стрингеров 7, подкрепленных вертикальными 9 и горизонтальными 2 ребрами жесткости.

Параметры последовательно соединенных гофров 3 должны выбираться из условия, чтобы предельная нагрузка для них была меньше, чем нагрузка, вызывающая сдвиг в стенках флоров 6 и стрингеров 7, а также вертикального киля 5. Располагая размерами среднестатистического пятна контакта днища с грунтом (n - в продольном направлении, m - в поперечном) для данного типа судна, поперечной шпацией, а также расстоянием между стрингерами 7, можно определить, какое количество связей оказывается в зоне контакта с грунтом (nф - число флоров, nстр - число стрингеров). Тогда оптимальные параметры гофров, соединенных последовательно и установленных в направляющих, должны определяться согласно формуле:

где

h - толщина полосы, образующей стенки гофра, м;

- ширина полосы, образующей стенки гофра, м;

α - угол наклона полосы, образующей стенки гофра, по отношению к плоскости, перпендикулярной стенкам флоров и стрингеров;

τТ - предел текучести при сдвиге для материала флоров и стрингеров, Па;

σТ - предел текучести материала гофров, Па;

Fф - площадь верхней части стенки флора, м2;

Fстр - площадь верхней части стенки стрингера, м2;

nф - количество флоров в зоне касания грунта;

nстр - количество стрингеров в зоне касания грунта;

n - размер среднестатистического пятна контакта вдоль судна, м;

m - размер среднестатистического пятна контакта поперек судна, м;

KЗ - коэффициент запаса.

Следует заметить, что наряду с требуемой податливостью нижней части днищевого перекрытия эффективность предлагаемой конструкции обеспечивается ее повышенной энергоемкостью по сравнению с конструкцией ближайшего аналога. Это достигается за счет использования последовательно соединенных гофров 3 и размещения их в направляющих 14, благодаря чему, при деформировании нижних частей стенок флоров 6, стрингеров 7 и вертикально киля 5 гофры будут деформироваться во всех узлах, и, в конечном счете, сложатся полностью, что обеспечивает максимальную энергию рассеивания. Если же соединить несколько гофров последовательно в конструкции ближайшего аналога, то при их деформировании в случае посадки судна на мель стенка балки будет терять устойчивость и отклоняться от первоначальной плоскости с незначительной деформацией узловых сечений гофра, в результате чего рассеивание энергии в такой конструкции будет значительно меньшим, чем в предлагаемой конструкции. При составлении уравнения энергетического баланса с незначительной ошибкой в безопасную сторону можно принять, что вся кинетическая энергия движения судна при посадке его на мель гасится за счет энергии, идущей на разрушение днищевых конструкций в зоне контакта с грунтом. Энергия диссипации при пластическом деформировании связей днищевого перекрытия предлагаемой конструкции состоит из энергии рассеивания при деформировании наружной обшивки 1, продольных балок 4, нижней части флоров 6 и стрингеров 7, а также нижней части вертикального киля 5, содержащих последовательно соединенные гофры 3 в направляющих 14.

В качестве примера реализации предлагаемой конструкции рассмотрим днищевое перекрытие транспортного судна длиной 130 м с поперечной шпацией 0,6 м, расстоянием между стрингерами 3 м, площадями верхних частей стенок флоров и стрингеров Fф=0,009 м2, Fстр=0,009 м2, пределом текучести по сдвигу для их материала τТ=120 МПа. Для данного судна среднестатистическое пятно контакта имеет размеры 4 м × 4 м, т.е. n=4 м, m=4 м (Александров М.Н. Безопасность человека на море. - Л.: Судостроение, 1983. - 208 с., с. 76-95). Тогда можно принять, что число стрингеров и флоров в зоне нагружения nстр=1, nф=6. Принимая предел текучести материала гофра σТ=300МПа, коэффициент запаса KЗ=2, а угол наклона полосы, образующей стенки гофра, по отношению к плоскости, перпендикулярной стенкам флоров и стрингеров α=π/4, имеем:

Графическая зависимость h() представлена на фиг. 3, на которой видно, что для обеспечения требуемой податливости нижней части данного днищевого перекрытия могут использоваться, например, последовательно соединенные гофры с параметрами =0,2 м и h=0,016 м.

Таким образом, параметры гофров, соединенных последовательно и установленных в направляющих, могут быть выбраны с учетом конструктивных особенностей конкретного судна, при этом соединение нескольких гофров последовательно и обеспечение их деформирования без отклонения от плоскости стенки балки набора в предлагаемой конструкции позволяет существенно повысить ее энергоемкость, по сравнению с конструкцией ближайшего аналога.


ДНИЩЕВОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ СУДНА
ДНИЩЕВОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ СУДНА
ДНИЩЕВОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ СУДНА
ДНИЩЕВОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ СУДНА
ДНИЩЕВОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ СУДНА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 31-40 из 67.
21.03.2019
№219.016.eb89

Корпус судна

Изобретение относится к области судостроения, в частности к проектированию корпусов судов. Корпус судна представляет собой непроницаемую оболочку, сформированную из наружной обшивки и балок набора. Носовая оконечность судна оснащена нижней палубой, выполненной обтекаемой, и верхней палубой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682385
Дата охранного документа: 19.03.2019
20.04.2019
№219.017.350d

Корпус судна

Изобретение относится к области судостроения, в частности к проектированию корпусов судов. Предложен корпус судна, выполненный в виде непроницаемой оболочки, сформированной из наружной обшивки и балок набора в виде двух отдельных непроницаемых частей - кормовой, имеющей в носовой оконечности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002685369
Дата охранного документа: 17.04.2019
17.05.2019
№219.017.52f6

Способ защиты от электрохимической коррозии сварной металлоконструкции

Изобретение относится к изготовлению сварной стальной металлоконструкции из близких по физико-химическим свойствам и толщинам заготовок, защищенной от электрохимической коррозии, которую используют для обшивок морских судов и металлических трубопроводов широкого назначения. В способе для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002687647
Дата охранного документа: 15.05.2019
20.05.2019
№219.017.5d33

Способ получения сварного соединения стальных деталей, стойкого к электрохимической коррозии

Изобретение может быть использовано при изготовлении электродуговой сваркой листовых металлоконструкций, резервуаров и трубопроводов различного назначения, в частности корпусов морских судов, нефте- и газопроводов. Осуществляют дуговую сварку в несколько проходов односторонним или двухсторонним...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688023
Дата охранного документа: 17.05.2019
24.05.2019
№219.017.5eb4

Леерное ограждение

Изобретение относится к области судостроения, в частности к леерным ограждениям, и может быть использовано при постройке и модернизации корпусов судов. Предложено леерное ограждение, состоящее из леерных стоек и жестких лееров, выполненных из отдельных частей, длина которых не превышает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688496
Дата охранного документа: 21.05.2019
24.05.2019
№219.017.5f6c

Способ испытания плоских образцов на изгиб

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам испытаний плоских образцов на изгиб. Сущность: осуществляют предварительное условное деление образца по длине на участки, закрепление концов образца на опоре, выполненной в виде замкнутой рамы с двумя подвижными распорками....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688611
Дата охранного документа: 21.05.2019
26.05.2019
№219.017.615e

Способ выявления повреждений в наружной обшивке корпуса судна

Изобретение относится к области судостроения и судоремонта и может быть использовано при контроле технического состояния корпусов судов. Способ выявления повреждений в наружной обшивке корпуса судна включает оснащение внутренней стороны обшивки корпуса системой сигнализации, выполненной в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689048
Дата охранного документа: 23.05.2019
26.05.2019
№219.017.615f

Корпус судна

Изобретение относится к области судостроения, в частности к проектированию корпусов судов. Корпус судна выполнен в виде непроницаемой оболочки, сформированной из наружной обшивки и балок набора. Непроницаемая оболочка выполнена в виде кормовой непроницаемой части и носовой непроницаемой части,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689094
Дата охранного документа: 23.05.2019
31.05.2019
№219.017.70cc

Способ ведения измерений в ходе контроля местных остаточных деформаций корпуса судна

Изобретение относится к области судостроения и судоремонта и может быть использовано при оценке технического состояния корпусов судов. Способ ведения измерений в ходе контроля местных остаточных деформаций корпуса судна состоит в том, что с использованием лазерного сканера или лазерного трекера...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689897
Дата охранного документа: 29.05.2019
06.06.2019
№219.017.7423

Носовая оконечность корпуса судна

Изобретение относится к области судостроения, в частности к проектированию обводов носовой оконечности корпуса судна. Носовая оконечность корпуса судна содержит обтекатель палубы. Обтекатель установлен, по меньшей мере, на одной трети длины судна и выполнен из отдельных секций, расположенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690642
Дата охранного документа: 04.06.2019
Показаны записи 31-40 из 44.
07.06.2019
№219.017.7506

Днищевое перекрытие судна

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при постройке и ремонте днищевых конструкций корпусов судов. Днищевое перекрытие судна содержит наружную обшивку, настил второго дна с продольными ребрами жесткости настила второго дна, стрингеры, вертикальный киль, флоры,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690658
Дата охранного документа: 05.06.2019
06.07.2019
№219.017.a717

Днищевое перекрытие судна

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при постройке и ремонте днищевых конструкций корпусов судов. Днищевое перекрытие судна содержит наружную обшивку, настил второго дна с продольными ребрами жесткости, стрингеры, вертикальный киль, флоры, продольные балки и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693725
Дата охранного документа: 04.07.2019
19.03.2020
№220.018.0d74

Бортовое перекрытие

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при постройке и ремонте бортовых конструкций корпусов судов. Бортовое перекрытие состоит из обшивки, балок набора и подкрепляющих элементов, каждый из которых соединяет полку балки набора с основаниями стенок смежных с ней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716890
Дата охранного документа: 17.03.2020
20.04.2023
№223.018.4d88

Защитная конструкция от фугасного воздействия взрыва

Изобретение относится к способам защиты объекта от взрывного воздействия и может использоваться в защитных системах от подводного или воздушного взрывов. Защитная конструкция от фугасного воздействия взрыва включает безнаборную защитную преграду (1) с опорным конструктивным элементом (2),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793121
Дата охранного документа: 29.03.2023
15.05.2023
№223.018.59ec

Носовая оконечность корпуса судна

Изобретение относится к области судостроения, в частности к проектированию носовых оконечностей корпусов судов. Предложена носовая оконечность корпуса судна, выполненная с обтекаемой верхней частью в виде непроницаемой оболочки, сформированной из наружной обшивки и балок набора, и с бульбовой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002761360
Дата охранного документа: 07.12.2021
15.05.2023
№223.018.59ed

Носовая оконечность корпуса судна

Изобретение относится к области судостроения, в частности к проектированию носовых оконечностей корпусов судов. Предложена носовая оконечность корпуса судна, выполненная с обтекаемой верхней частью в виде непроницаемой оболочки, сформированной из наружной обшивки и балок набора, и с бульбовой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002761360
Дата охранного документа: 07.12.2021
15.05.2023
№223.018.5af6

Способ определения формы носовой оконечности корпуса судна

Изобретение относится к судостроению, в частности к определению формы носовых оконечностей корпусов судов. Задают ряд форм носовой оконечности корпуса судна, проводят испытания моделей с заданными формами носовой оконечности судна. Используя полученные гидродинамические характеристики моделей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002765518
Дата охранного документа: 31.01.2022
15.05.2023
№223.018.5af7

Способ определения формы носовой оконечности корпуса судна

Изобретение относится к судостроению, в частности к определению формы носовых оконечностей корпусов судов. Задают ряд форм носовой оконечности корпуса судна, проводят испытания моделей с заданными формами носовой оконечности судна. Используя полученные гидродинамические характеристики моделей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002765518
Дата охранного документа: 31.01.2022
16.05.2023
№223.018.5e53

Крышка судового сходного люка

Изобретение относится к области судостроения, в частности к судовым люкам. Предложена крышка судового сходного люка, которая содержит полотно, оснащенное петлями, ручками-задрайками, состоящими из наружных и внутренних рукояток, осей задраек и кулачков задраек. По периметру полотна установлена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002755410
Дата охранного документа: 15.09.2021
16.05.2023
№223.018.5e54

Крышка судового сходного люка

Изобретение относится к области судостроения, в частности к судовым люкам. Предложена крышка судового сходного люка, которая содержит полотно, оснащенное петлями, ручками-задрайками, состоящими из наружных и внутренних рукояток, осей задраек и кулачков задраек. По периметру полотна установлена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002755410
Дата охранного документа: 15.09.2021
+ добавить свой РИД