РУКОВОДСТВО

ПО ОЦЕНКЕ УСТАЛОСТНОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ СУДОВ

НД№ 2-030101-038

Санкт-Петербург

2020

РУКОВОДСТВО ПО ОЦЕНКЕ УСТАЛОСТНОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ

СУДОВ

Руководство по оценке усталостной долговечности судов Российского морского регистра судоходства утверждено в соответствии с действующим положением и вступает в силу с 01.08.2020 г.

В Руководстве учтены рекомендации Международной ассоциации классификационных обществ (МАКО).

£ Российский морской регистр судоходства, 2020

12 Таблица 2.2.42.4-2

Компоненты ускорения (при отрицательном угле качки) Угол между вектором полного ускорения и вертикалью © рад ату, м/с2 aTr, м/с2 iirclR— °г* 0,7CFAJacy2 + (a6y + g sin6)2 —0,7 CFAa„ — g

/

2.2.4.3    Положение судна относительно профиля волны «с».

.1 гидростатическое давление со стороны моря определяется согласно 1.3.2.1 части II «Корпус» Правил классификации и постройки морских судов;

.2 волновые давления со стороны моря определяются согласно табл. 2.2.4.3.2:

.3 статические давления со стороны груза, топлива и балласта определяются согласно 2.2.3:

.4    инерционные    давления    со    стороны    груза    определяются    согласно

табл. 2.2.4.2.4-1.

2.2.4.4    Положение судна относительно профиля волны «d».

.1 гидростатическое давление со стороны моря определяется согласно 1.3.2.1 части II «Корпус» Правил классификации и постройки морских судов;

.2 волновые давления со стороны моря определяются согласно табл 2 2 4.3 2;

.3 статические давления со стороны груза, топлива и балласта определяются согласно 2.2.3;

.4    инерционные    давления    со    стороны    груза    определяются    согласно

табл 2 2.4 2.4-1.

13

части II «Корпус» Правил классификации и постройки морских судов.

2.3.3 Волновой изгибающий момент, действующий в горизонтальной плоскости кН м рассчитывается по следующей формуле:

= ФоФгМо^²Ф*/».    (2.3.3-1)

где    fr_o = 0.96»(l -tydrfB,    (2.3.3-2)

Ф*а=51п*(^лдг/[,):    (2.3.3-3)

ф₀ = (0.895 - 0.5L • 10-*)(1/2cos(2I) + 3/2);    (2.3.3-4)

Л₀ = 0.5 (l +—)й.    (2 3.3-5)

где /i - расчетная высота волны определяется согласно 2.1 5.

14

3 НАПРЯЖЕНИЯ

3.1 НАПРЯЖЕНИЯ. ВЫЗВАННЫЕ МЕСТНЫМИ ДАВЛЕНИЯМИ

3.1.1 Напряжения, вызванные местными давлениями, определяются для каждого расчетного случая для положения судна относительно профиля волны «а-тах», «а-min», «Р-тах», «Р-min», «с-тах». «с-min», «d-тах» и «d-min» и каждого случая загрузки В и F по следующей формуле:

где W' - момент сопротивления рассматриваемой балки с учетом присоединенного пояска и без учета добавки на износ и коррозию, см³; a - ширина присоединенного пояска, определяемая согласно 1.6 3.3 части II «Корпус» Правил классификации и постройки морских судов, м.

I - длина пролета рассматриваемой балки, определяемая согласно 16 31 части II «Корпус» Правил классификации и постройки морских судов, м

3.2 НАПРЯЖЕНИЯ. ВОЗНИКАЮЩИЕ ВСЛЕДСТВИЕ РАБОТЫ СУДНА КАК БАЛКИ

ЭКВИВАЛЕНТНОГО СЕЧЕНИЯ

3.2.1    Напряжения, вызванные действием вертикального изгибающего момента на тихой воде, МПа. определяются по следующей формуле:

a„=^z_lUrⁱ,    (3.2.1)

'у

где    вертикальный    изгибающий    момент    на    тихой воде согласно 2 3 1. кН м

3.2.2    Суммарные напряжения, возникающие вследствие работы судна как балки эквивалентного сечения для конструктивных элементов, вовлеченных 8 общий изгиб, определяются по следующей формуле:

О/» ⁼ Y.vi °jw + YwtC^Fv°wv + ('FN°wh)i    (3.2.2)

где o_w    напряжения, возникающие вследствие действия вертикального изгибающего момента на

тихой воде определяется согласно 3 2 1;

«иг.    напряжения, возникающие вследствие действия волновых изгибающих моментов,

действующих в вертикальной и горизонтальной плоскостях соответственно, определяются согласно табл 3 2 2-1.

(■Vv. Су_Ч комбинационные коэффициенты, зависящие от случая положения судна относительно профиля волны, определяются в соответствии с табл 3 2 2-2

Для конструктивных элементов, не вовлеченных в общий изгиб судна а,, = 0.

16

при использовании полособульбов европейских стандартов HP (DIN) для определения высоты стенки Л*,, толщины стенки г„ ширины свободного пояска 1>, и толщины свободного пояска г, эквивалентного уголка применяются следующие формулы

^Л«- ^{= й}--й^+2:

t_r = — - 2;

>    9.2

⁼ |»'>

где <р_; = 1.1 + '-^‘при h’_w < 120;

<р_; = 1 при Л*. > 120; при использовании полособульбов отечественного стандарта ГОСТ 21937-76

Л_н. = h'_w — tj;

Ч-*&+**и

^=С + ^+5.бр_г;

где коэффициенты а,.а₇.(3_;. Р₇ принимаются согласно табл 3 3 11.

W_A.W_B - моменты сопротивления сечения без присоединенного пояска, см³, относительного его нейтральной оси, параллельной оси стенки балки, посчитанные для точек А и R соответственно

Таблица 3.3.1.1

Профили по ГОСТ 21937-76 «1 и. «2 1<2 Профили с hi < 120 1.23 0.66 1.07 0.77 Профили типа «а» 1.00 1.00 1.00 1.00 Профили типа «б» 0.90 1.66 1.04 0.79

3.3.1.2    Размах напряжений в горячих точках для узлов, определение напряженного

состояния которых осуществляется методом конечных элементов, рассчитывается следующим образом:

.1 размах номинальных напряжений в горячих точках определяется с помощью метода конечных элементов по результатам расчета для случаев х - max и х - min для каждого из случаев загрузки j отдельно по следующей формуле:

&°n.ij ⁼ |®n.y-n»ax ^— ®n.X;'-min|*    (3.3.1.2.1)

где a_nu _nux, a^,j _min - максимальное и минимальное значение номинальных напряжений. мПа, определенные по результатам расчета методом конечных элементов модели загруженной для случаев i - max и X - min соответственно. Направление номинальных напряжений для соответствующих деталей указано в приложении 2.

17

.2 формулы для определения размаха напряжений в горячих точках приведены в приложении 2 в соответствующих таблицах для каждого конструктивного узла. В случае, если формулы для расчета размаха напряжений в горячих точках в приложении 2 отсутствуют, размах напряжений в горячих точках определяется по следующей формуле:

Д ог.ц = K_s&o_nij,    (3.3.1.2.2)

где K_s -коэффициент концентрации напряжений, указан для соответствующих деталей

в прилипши 2-

- размах номинальных напряжений в горячих точках, мПа, определяется согласно 3 3 12 1:

.3 размеры конечно-элементной модели, а также граничные условия должны обеспечивать учет нагрузок от работы судна как балки эквивалентного сечения. Размеры конечных элементов и качество сетки должны обеспечивать учет макрогеометрических эффектов и стабильность счета. Допускается получение размахов напряжений в горячих точках непосредственно по результатам расчета модели, позволяющей учесть увеличение напряжений, вызванное нарушением непрерывности конструкции и наличием сварного шва:

.4 в Регистр должен быть предоставлен документ, содержащий информацию о расчете методом конечных элементов. Такой документ должен включать в себя информацию об исходных данных, нагрузках, граничных условиях, методике расчета, а также полученные результаты.

3.3.2 Размах местных напряжений До_л.^_;, мПа, для каждого из расчетных случаев для положения судна относительно профиля волны «а», «Ь», «с» и «с/» определяется по следующей формуле:

⁼ ^сл^°кплг    (3.3.2-1)

где Дод'о.'у ⁼    (3.3.2-2)

где &a_c ,j - размах напряжений в горячих точках, мПа. определяется

для узлов пересечения продольных балок основного набора с поперечными переборками, а также с флорами и другими поперечными рамными связями согласно 3 3 11. для узлов, определение напряженного состояния которых осуществляется методом конечных элементов согласно 3 3 12:

Кр    коэффициент рассчитываемый по следующей формуле

(3.3.2-3)

для кромок деталей, полученных газопламенной резкой, Л> может приниматься по табл 3 3 2-2 в зависимости от качества резки, последующей обработки и контроля качества.

А коэффициент зависящий от типа сварного шва, определяется по табл. 3 3 2-1;

0 - угол катета сварного шва. град, минимум 30°. В случае если не определено иное, принимается: О = 30^е -    для стыковых соединений,

0 = 45" -    для Т-образных или крестообразных соединений;

Ксл -    +    0.6    при    этом    0.8 5 К_сх, £ 1.

18 Таблица 3.3.2-1

Конфигурация сварного шва Коэффициент Я Обработка сварного шва Тип Описание Направление напряжений Рисунок Стыковой шов Параллельно сварному шву 2.10 Да Перпендикуляре о сварному шву _С-"' У 2.40 Да Угловой шов Непрерывный Параллельно сварному шву 1.80 Да Перпендикуляре о сварному шву* V 2.15 Да С замкнутыми концами Перпендикуляре о сварному шву ГЪ 2.15 Да Прерывистый Параллельно сварному шву 2.90 Да Внахлестку Перпендикуляре о сварному шву 4,50 Нет Крестовое соединение Полный провар Перпендикуляре о сварному шву Р- 2.10 Да Частичный провар Перпендикуляре о сварному шву 'А Трещина у подошвы 2.10 Да Трещина у корня 4.50 Нет

•коэффициент также применим при расчете усталостной долговечности балок основного набора

19 Таблица 3.3.2-2

Описание свойств свариваемых кромок KF Автоматическая резка газом, с последовательной обработкой и шлифовкой 1.4 Автоматическая термическая резка, с удалением углов и проверкой на отсутствие трещин 1.6 Ручная термическая резка, без трещин и крупных неровностей 2.0 Ручная термическая резка без контроля и с неровностями не глубже чем 0.5 мм 2.5

20

4 УСТАЛОСТНЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ

4.1 ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ УСТАЛОСТНЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ

4.1.1 Элементарные усталостные повреждения определяются по следующей формуле:

(4 1.1-1)

где Доми>~* оазмах местных напряжений мПа. определяемый согласно 3.3.2:

(4 1.1-2)

£ = ^0 (l.04 - 0.14^-). но не менее чем 0.9^>:

= ⁷³    но    не менее чем 0#5;    (4.1.1-4)

⁼ -{■£;)'^Ыр‘^]    <⁴¹¹-⁵>

S_Q = (K_p\0 У»,    (4.1.1-6)

К_р = 5.802    10‘².    (4.1.1-7)

где t -толщина, мм, рассматриваемого конструктивного элемента согласно 13 3. но не менее чем 22 мм;

N_t =    10- - среднегодовое количество циклов.

«о коэффициент мореходности, принимается равным 0.85; p* = Ю“⁵;

Г_Ж|Х + 1.р_<;]    -    неполная гамма-функция, определяется при X = 3Д или X = 5Д, и равна

Г*(Х+=

Г_с(Х + 1)    -    полная    гамма-функция,    определяется    при    X    =    ЗД    и    равна

Ш + 11 = 0'*-'4с.

Допускается определять Г_А.[Я + 1,р^| по табл. 4.1.1-1. Для промежуточных значений X и v_l; определение Г* осуществляется линейной интерполяцией.

Допускается определять Г_С|Х + 1| по табл 4 11-2. Для промежуточных значений X определение Г,- осуществляется линейной интерполяцией.

4.2 СУММАРНЫЕ УСТАЛОСТНЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ

4.2.1 Суммарные усталостные повреждения для судна при загрузке, соответствующей максимальной осадке на миделе F, определяются как:

оf = jo„_F+i/V + i»_cF+ -n_dF.    (4.2.1)

где D_aP, D_bP, D_CP, D_ap - элементарные усталостные повреждения для расчетных случаев для положения судна относительно профиля волны «а», ар», ас» и «к/» соответственно, в случае загрузки, соответствующем максимальной осадке на миделе согласно 2 1 2

3

ПЕРЕЧЕНЬ ИЗМЕНЕНИЙ

(изменения сугубо редакционного характера в Перечень не включаются)

Изменений нет

21

4.2.2 Суммарные усталостные повреждения для судна при загрузке, соответствующей минимальной осадке на миделе В, определяются как:

0»=jOai.+jo»_B+jOc».    (42.2)

где D_aB. D_№, D_eB - элементарные усталостные повреждения для расчетных случаев для положения судна относительно профиля волны «а». «6» и «с», соответственно, в случае загрузки, соответствующем минимальной осадке на миделе согласно 212

Таблица 4.1.1-1

X V,i 1.5 2,0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 2.5 0.38 0.73 1,13 1,53 1.90 2.22 2.48 2,70 2,86 2.99 2,6 0,38 0.75 1.19 1,63 2.04 2.41 2.71 2,96 3.16 3,31 2.7 0,39 0.78 1.25 1.73 2.20 2.62 2.97 3,26 3.49 3.67 2.8 0.39 0.80 1.31 1.85 2.38 2.85 3.26 3,60 3.87 4.09 2.9 0.39 0.83 1,38 1.98 2.57 3.11 3.58 3,98 4,30 4.56 3.0 0.39 0.86 1.45 2.12 2.78 3.40 3.95 4,41 4.79 5.09 3.1 0.40 0.89 1.54 2.27 3.01 3.72 4.35 4.89 5.34 5,70 3,2 0,40 0,92 1,62 2,43 3,27 4,08 4.81 5,44 5,97 6,40 3.3 0.41 0,95 1.72 2,61 3.56 4,48 5.32 6.06 6,68 7.20 3.4 0,41 0,99 1.82 2,81 3,87 4,92 5.90 6,76 7.50 8.11 3.5 0.42 1.03 1.93 3.03 4.22 5.42 6.55 7.55 8,42 9.15 3.6 0.42 1.07 2,04 3.26 4.60 5.97 7.27 8.45 9.48 10.34 3.7 0,43 1.12 2.17 3,52 5.03 6.59 8.09 9.47 10.68 11,71 3,8 0,43 1.16 2.31 3,80 5,50 7.28 9.02 10.63 12.06 13,28 3.9 0.44 1.21 2.45 4,10 6.02 8.05 10,06 11.94 13.63 15.09 4,0 0,45 1,26 2,61 4,43 6,59 8,91 11,23 13,43 15.42 17,16 4.1 0,45 1.32 2.78 4.80 7.22 9.87 12.55 15.12 17.47 19.54 4.2 0,46 1.38 2,96 5.20 7.93 10.95 14.05 17.05 19.82 22.29 4.3 0.47 1.44 3.16 5.63 8.70 12,15 15,73 19.24 22.51 25,45 4,4 0,48 1.51 3,37 6.11 9,56 13,50 17,64 21,74 25.60 29,10 4.5 0.49 1.57 3,60 6,63 10,52 15.01 19,79 24.58 29.14 33.31 4.6 0,49 1,65 3,85 7,20 11,57 16,70 22,23 27.82 33.20 38.17 4.7 0.50 1.73 4.12 7.82 12.75 18,59 24.98 31.53 37 88 43.49 4.8 0.52 1.81 4.40 8.50 14.04 20.72 28,11 35.75 43.25 50.29 4,9 0,52 1.90 4.71 9,25 15.49 23,11 31.64 40.57 49.42 57.81 5.0 0,53 1,99 5,04 10,07 17,09 25.78 35,65 46.08 56.53 66.52 5,1 0,55 2,09 5,40 10.97 18,86 28,79 40,19 52.39 64.71 76,61 5,2 0,56 2.19 5,79 11.95 20,84 32,17 45,34 59.60 74,15 88,32 5.3 0.57 2.30 6,21 13.03 21.03 35.96 51.19 67.85 85.02 101.9 5.4 0.58 2.41 6,66 14.21 25.46 40.23 57.83 77.29 97.56 117.7 5.5 0.59 2.54 7,14 15.50 28,17 45.03 65,37 88.11 112.0 136.0 5,6 0,61 2,67 7,67 16,92 31,18 50,42 73,93 100,5 128,8 157,3 5,7 0,62 2.80 8.23 18.48 34,53 56.49 83.66 114.7 148,1 182.0 5.8 0,64 2.95 8,84 20.19 32.25 63.33 94.72 131.0 170,4 210.9 5.9 0.65 3.10 9,50 22.07 42.39 71.02 107.3 149.8 196.2 244.4 6.0 0.67 3.26 10.21 41.13 47.00 79,69 121.6 171.2 226.1 283.5 6.1 0.68 3.44 10.98 26.39 52.14 89,45 138.0 195.9 260.6 329.0 6,2 0,70 3.62 11.82 28.87 57.86 100.5 156.5 224,2 300.6 382.1 6,3 0,72 3.81 12.71 31.60 64,24 112.9 177,7 256,8 347,0 444.0 6.4 0,73 4.02 13,68 34.60 71.34 126.9 210.7 294.3 400,7 516.3 6.5 0.75 4.23 14.73 37.90 79.25 142.6 229.2 337.3 463.0 600.6 6,6 0.77 4.46 15.87 41.52 88.07 160.4 260.5 386.9 535.2 699.2

4

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

1.1.1 В тексте Руководства приняты следующие обозначения:

L —длина судна, м. определяется в соответствии с 1.1.3 части II «Корпус» Правил классификации и постройки морских судов;

И — ширина судна, м. определяется в соответствии с 1.1.3 части II «Корпус» Правил классификации и постройки морских судов;

d —осадка по летнюю грузовую ватерлинию, м. определяется в соответствии с 1.1.3 части II «Корпус» Правил классификации и постройки морских судов;

rfj — расчетная осадка, м. определяется согласно информации об остойчивости для расчетного случая;

(/„ —минимальная осадка на миделе, м, определяется в соответствие с 2.1.2 настоящего Руководства;

d_P — максимальная осадка на миделе, м. определяется в соответствие с 2.1.2 настоящего Руководства;

С_ь —коэффициент общей полноты, определяется в соответствии с 1.1.3 части II «Корпус» Правил классификации и постройки морских судов;

B_w — ширина рассматриваемого сечения на уровне расчетной ватерлинии, м;

Pst — гидростатическое давление со стороны моря, кПа; p_w — волновое давление со стороны моря. кПа;

Prst ~ статическое давление со стороны груза, кПа; p_nv — инерционное давление со стороны груза, кПа; v₀ — спецификационная скорость, уз;

х — координата по длине, м. отсчитывается от кормового перпендикуляра; у — координата по ширине, м. отсчитывается от диаметральной плоскости; z — координата по высоте, м, отсчитывается от основной плоскости;

/₀ — координата по высоте, м, отсчитывается от летней грузовой ватерлинии;

7_Л — координата по высоте, м. отсчитывается от ватерлинии, соответствующей расчетной осадке d,_t при этом /_Л положительна для точек, расположенных выше ватерлинии;

I,    — собственный момент инерции. м\ рассматриваемого сечения относительно

нейтральной оси. параллельной основной плоскости;

/_у — собственный момент инерции, м⁴, рассматриваемого сечения относительно оси, лежащей в диаметральной плоскости; р_г — плотность груза, т/м³;

р_ж — плотность жидкого груза, балласта или топлива, т/м³;

<р_г —редукционный коэффициент, определяется в соответствии с 1.3.1.5 части II «Корпус» Правил классификации и постройки морских судов;

i — индекс, указывающий на отношение к одному из расчетных случаев для положения судна относительно профиля волны «а», «Ь», «с» или «с/»;

j — индекс, указывающий на отношение к одному из случаев загрузки В или F согласно 2.1.2 настоящего Руководства;

Н — высота цистерны, м. принимается как расстояние, измеренное по вертикали от дна до крышки цистерны, без учета горловин.

1.2 ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

1.2.1 Настоящее Руководство предназначено для оценки усталостной долговечности стальных судов длиной 150 < /. < 350, сварной конструкции на стадии проектирования.

5

1.2.2    Рекомендации настоящего Руководства относятся к конструктивным узлам стальных судов, в том числе, к выполненным с помощью сварки.

1.2.3    Оценка усталостной долговечности на стадии проектирования осуществляется с целью обеспечения требуемой продолжительности срока службы корпусных конструкций. Методика, предназначенная для этой цели, основана на использовании кривых усталости, метода суммирования усталостных повреждений и различных методах оценки напряженного состояния.

1.2.4    Цель проведения оценки усталостной долговечности состоит в предупреждении появления следующих видов повреждений:

усталостные трещины, возникающие в районе сварного шва и распространяющиеся на листовую конструкцию;

усталостные трещины, возникающие на кромках деталей.

1.3 ОГРАНИЧЕНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ

1.3.1    Настоящее Руководство предназначено для расчета конструкций, изготовленных из стали с пределом текучести не превышающим значения 390 МПа.

1.3.2    Температура.

1.3.2.1    При расчетных температурах до 100 °С механические свойства стали принимаются как при комнатной температуре;

1.3.2.2    При расчетных температурах выше 100 °С наблюдается уменьшение усталостной долговечности с повышением температуры. IIW Fatigue Recommendations (IIW-XI11-1823-07, 2008) содержат редукционные коэффициенты для стали при температурах выше чем 100 °С и ниже чем 600 °С.

1.3.3    Принимаемые при оценке усталостной долговечности толщины конструктивных элементов корпуса не должны включать добавку на износ и коррозию.

1.3.4    Руководство описывает методику расчета усталостной долговечности для корпусных судовых конструкций, подверженных действию переменных напряжений в области упругих деформаций, вызванных воздействием волновых нагрузок, и не учитывает влияние на усталостную долговечность иных факторов, таких как операции загрузки/выгрузки, сопровождающихся возникновением пластических деформаций.

1.4 ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ

1.4.1    Оценка усталостной долговечности выполняется для деталей, приведенных в приложении 1. Детали подразделяются на несколько групп, в зависимости от методики расчета;

узлы пересечения продольных балок основного набора с поперечными переборками, а также с флорами и другими поперечными рамными связями;

узлы, определение напряженного состояния которых осуществляется методом конечных элементов.

1.4.2    В случае, когда усталостная долговечность узлов, не перечисленных в 1.4.1. вызывает сомнения ввиду их геометрической конфигурации и/или величины возникающих в них напряжений. Регистр вправе запрашивать для них расчет усталостной долговечности.

1.5 ПРАВИЛА ЗНАКОВ

1.5.1 Правила знаков для изгибающих моментов.

.1 вертикальный изгибающий момент считается положительным в случае, если он вызывает перегиб судна (растягивающие напряжения в конструктивных элементах верхней палубы);

.2 горизонтальный изгибающий момент считается положительным во всех случаях

6

1.5.2 Растягивающие напряжения считаются положительными, сжимающие напряжения — отрицательными.

1.6 ОПРЕДЕЛЕНИЯ

1.6.1 В настоящем Руководстве приняты следующие определения и пояснения.

Горячие точки — места в конструкции, где усталостные трещины могут возникать ввиду совокупного влияния эффектов циклического изменения номинальных напряжений и концентраторов напряжений, таких как геометрические особенности сварного шва или вырезы в конструктивном элементе (см. рис. 1.6.1).

Номинальное напряжение — напряжение в элементе конструкции, учитывающее только макрогеометрический эффект. Концентрация напряжений ввиду нарушения непрерывности конструкции и наличия сварных швов не учитывается.

Напряжение в горячей точке — напряжение в крайней точке сварного шва с учетом концентрации напряжений из-за нарушения непрерывности конструкции и наличия сварного шва. но без учета нелинейного пика напряжения, обусловленного наличием выемки у кромки сварного шва.

Местные напряжения — напряжение в крайней точке сварного шва с учетом нелинейного пика напряжений, обусловленного наличием выемки у кромки сварного шва.

Размах напряжений — разность между наибольшим и наименьшим напряжением, определяется для каждой из всех возможных комбинаций случаев действия нагрузок и загрузок, определяемых согласно 2.1.2.

1.7 ЧАСТИЧНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ЗАПАСА

Частичные коэффициенты запаса определяются согласно табл. 1.7.1.

7

Таблица 1.7.1

Виды неточностей Обозначение Значение Общий Для деталей находящихся на концах балок основного набора Нагрузки от момента на тихой воде Y.i 1.00 1.00 Нагрузки от волнового момента V»' 1.05 1.15 Давление на тихой воде Y.2 1,00 1.00 Волновое давление Y-2 1.10 1.20 Общий коэффициент запаса _'И_ 1.02 1.10

8

2 НАГРУЗКИ

2.1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1.1    Точки приложения расчетной нагрузки принимаются согласно 1.3.1.3 части II «Корпус» Правил классификации и постройки морских судов.

2.1.2    Нагрузки для оценки усталостной долговечности состоят из нагрузок, возникающих вследствие деформации судна как балки эквивалентного сечения, а также из местных давлений со стороны моря, перевозимого груза, топлива и балласта. Нагрузки определяются для каждого случая положения судна относительно профиля волны «а», «Р», «с» и «d» при двух, принятых согласно информации об остойчивости, случаях загрузки, соответствующих минимальной и максимальной осадкам на миделе (величины, связанные с этими случаями, обозначаются индексами В и F соответственно).

2.1.3    Каждый из случаев положения судна относительно профиля волны «а». «Ь». «с» и «с/» включает два расчетных случая «тах» и «min» для которых давления со стороны моря и со стороны перевозимого груза, топлива и балласта, а также соответствующие нагрузки, возникающие вследствие работы судна как балки эквивалентного сечения, определяются в 2,2 и 2.3 соответственно

2.1.4    В целях обеспечения наличия в символе класса знака подтверждения усталостной долговечности судна FTL (years) Spectral North Atlantic нагрузки, необходимые для расчета усталостной долговечности спектральным методом, определяются с помощью гидродинамического анализа с учетом основных характеристик судна. Информация о математической модели, методике расчета, а также промежуточные результаты расчета, такие как давления на панели при различных частотах и курсовых углах, должны быть представлены Регистру для согласования

2.1.5    Расчетная высота волны й, м, рассчитывается по следующим формулам:

(2.1.5-1) (2.1.5-2)

2.2 ДАВЛЕНИЯ СО СТОРОНЫ МОРЯ, ПЕРЕВОЗИМОГО ГРУЗА, ТОПЛИВА И БАЛЛАСТА

2.2.1    Давления определяются для осадки, соответствующей рассматриваемому случаю загрузки согласно 2.1.2.

2.2.2    Давления подразделяются на гидростатические и волновые, вызванные действием моря (p_sf, p_w) и различных типов груза, топлива и балласта (p_TSt, p_rw) ^и определяются согласно 2.2.3 — 2.2.7. Суммарные давления со стороны моря р, а также от перевозимого груза, топлива и балласта р, определяются по следующим формулам:

Р — УsiPst + YwlPw

Pr = У szPrst + YwzPrw

9

2.2.3 Статические давления со стороны груза, топлива и балласта.

.1 статическое давление p_rst, кПа, на перекрытия грузовых палуб, платформ, двойного дна от штучного груза определяется по формуле:

Prst = РгЯЛг.    (2.2.3.1)

где h_r - расчетная высота укладки груза, м.

.2 статическое давление p_TSt, кПа, на конструкции, ограничивающие отсеки, предназначенные для перевозки жидких грузов, а также цистерны для балласта и топлива определяется как наибольшее из следующих расчетных давлений:

Prst = 0,75^0^+Л*):    (22.3.2-1)

Prst = М'Л +Р*.    (2.2.3.2-2)

где z, - отстояние рассматриваемой связи от уровня палубы (крыши цистерны), измеренное в диаметральной плоскости, м,

Д/ - высота воздушной трубы над палубой (крышей цистерны), м. но не менее 1.5 м для балластных цистерн сухогрузных судов и цистерн пресной воды. 2.5 м для танков наливных судов и цистерн топлива и масла; минимальные ограничения значения Дг не устанавливаются для малых расширительных и масляных цистерн вместимостью менее 3 м³; р_ш - давление. кПа, на которое отрегулирован предохранительный клапан, если он установлен, но не менее 15 кПа для балластных цистерн сухогрузных судов и цистерн пресной воды, 25 кПа для танков наливных судов и цистерн топлива и масла, минимальные ограничения значения не устанавливаются для малых расширительных и масляных цистерн вместимостью менее 3 м*.

.3 статическое давление p_rsl, кПа. на конструкции, ограничивающие трюм для навалочного груза, определяются по следующей формуле:

Prst = Pr0Vf.    (2.2.3.3-1)

где/г, = sin⁷«-tan^?(45° - <р*,/2) + ros^za    (2.2.3.3-2)

или

k_T = cos a.    (2    2    3    3-3)

в зависимости от того, что больше, a - угол наклона стенки к основной плоскости, град Ф»1 - угол внутреннего трения навалочного груза, град;

/, отстояние по вертикали от уровня свободной поверхности груза до точки приложения нагрузки.м

2.2.4 Определение величин нагрузок для различных случаев положения судна относительно профиля волны.

2.2.4.1    Положение судна относительно профиля волны «а».

.1 гидростатическое давление со стороны моря определяется согласно 1.3.2.1 части II «Корпус» Правил классификации и постройки морских судов:

.2 волновые давления со стороны моря определяются согласно табл. 2.2.4 1 2-1:

Таблица 2.2.4.1.2-1

Расположение Волновое давление р„. кПа «а-тах» «а-min» Днище и борта ниже расчетной ватерлинии (ВЛ) z. £ 0 a"vah'{'*w) но не менее pgzx Борта выше расчетной ВЛ z, > 0 - z,) 0 a = d, Id но не больше чем 1;

Л, -относительное перемещение корпуса судна относительно профиля волны в случае «а», определяется согласно табл 2.2.4.1.2-2_ Таблица 2.2.4.1.2-2

Положение сечения по длине судна *1 х = 0 0,7 - 3,25 j Л, и при Сь < 0,875 й,„ при С„ < 0,875 0 < x/L < 0,3 "ыв-Лш* hlAE 0.3 /. 0,3 5 х/1. й 0,7 0,42 <prcw (Сь + 0,7), но не более чем меньшая из двух величин d, и (D - 0,9d) 0 < x/L х = 1. cw - волновой коэффициент определяемый в зависимости от длины судна согласно 1.3.1.4 части II «Корпус» Правил классификации и постройки морских судов; hlAt— значение й,. посчитанное для х = 0; йш -значение й,, посчитанное для х/1. = 0,5; й|Г/г-значение й,. посчитанное для х = L

.3 статические давления со стороны груза, топлива и балласта определяются согласно 2.2.3:

.4 инерционные давления со стороны груза не учитываются.

2.2.4.2 Положение судна относительно профиля волны «Ь».

.1 гидростатическое давление со стороны моря определяется согласно 1.3.2.1 части II «Корпус» Правил классификации и постройки морских судов;

.2 волновые давления со стороны моря не учитываются;

.3 статические давления со стороны груза, топлива и балласта определяются согласно 2.2.3;

.4 инерционные давления со стороны груза определяются согласно табл. 2 2.4.2.4-1. Самая высокая точка цистерны в направлении вектора полного ускорения Н определяется как точка на границе цистерны, проекция которой на направление вектора полного ускорения расположена на наибольшем расстоянии от центра тяжести цистерны.

Компоненты вектора полного ускорения определяются согласно табл. 2.2.4.2.4-2. Вектор полного ускорения показан на рис. 2.2.4.2.4