От Одессит
К Адмирал
Дата 10.02.2004 15:19:01
Рубрики WWII; Флот;

Точка зрения профессионалов по прочности

Добрый день

>Нагрузки на излом корпуса сврная конструкция выдерживает примерно также как и клепаная.Почему в случае с Либерти это не так?Только потому что их было много?

В свое время нам специально это объясняли на соответствующей кафедре.
Если кто помнит, то нагрузки при изгибе в поперечном сечении распределяются как бы двумя треугольниками в обе стороны от оси сечения, и чем дальше от середины (по высоте), тем они больше. Именно это и происходило на "Либерти" и аналогичных сварных танкерах "Т-2" - рвался фальшборт, толщина металла которого и, соответственно, прочность существенно уступали обшивке. Казалось бы, ничего страшного. Но тут вступал в действие другой фактор. Как известно, сварной шов, в отличие от клепаного, трещину не останавливает, она проходит через него и идет дальше. В данном случае по бортовой обшивке. Далее известно. Число разломавшихся "Либерти" мало по сравнению с числом надтреснутых. Просто после ряда печальных историй трещины стали останавливать путем засверливания, заваривания и т. д. Урок этой истории в кораблестроении нагляден. С тех пор фальшборты никогда не привариваются к корпусам, их соединяют с бортом методом клепки (там, где не делаются просто вырезы).

С уважением
От Николай Поникаров
К Одессит (10.02.2004 15:19:01)
Дата 10.02.2004 17:42:54

О, о трещинах разговор пошел :)

День добрый.

>В свое время нам специально это объясняли на соответствующей кафедре.
>Если кто помнит

Помню еще маленько ;)

Описанный Вами механизм вполне возможен, но я далеко не уверен, что он играл главную роль.

Распределение напряжений в эквивалентном брусе линейное, как Вы и сказали. Наибольшие напряжения в фальшборте. Но:

1) Во-первых, на стыке фальшборта, ширстрека и палубы напряженное состояние существенно трехмерное. Сказать, что трещина его легко проскочит - слишком смело. Она скорее развернется вдоль фальшборта или вообще остановится. Учтите также, что фальшборт будет рваться при больших пластических деформациях, трещина остановится сравнительно легко.

2) Сварные швы не только не останавливают трещины, они еще и зарождают их (непровары, отпущенный металл). Так что трещины появлялись и непосредственно в продольных связях, удаленных от нейтральной оси.

> Просто после ряда печальных историй трещины стали останавливать путем засверливания, заваривания и т. д.

Дык это всегда делается. Еще у "Либерти" усиливали ширстрек и палубу - т.е. обычные меры повышения общей прочности, ничего специфически "фальшбортного".

> Урок этой истории в кораблестроении нагляден. С тех пор фальшборты никогда не привариваются к корпусам, их соединяют с бортом методом клепки (там, где не делаются просто вырезы).

А вот тут я не знаю - разве раньше так не делали? Надстройки вроде давно исключали из работы на изгиб? Пусть Arcticfox скажет ;)

С уважением, Николай.
От Arcticfox
К Николай Поникаров (10.02.2004 17:42:54)
Дата 11.02.2004 10:45:13

В историю фальшбортостроения не углублялся

А по существу, вон, Фёдор всё рассказал.

>А вот тут я не знаю - разве раньше так не делали? Надстройки вроде давно исключали из работы на изгиб? Пусть Arcticfox скажет ;)

Меня всегда терзали два вопроса: почему пароход железный, а не тонет, и почему фальшборт при прогибе не складывается нафиг :)
От DM
К Николай Поникаров (10.02.2004 17:42:54)
Дата 10.02.2004 21:59:20

Господа, а авиаторам высказаться мона? :)

>1) Во-первых, на стыке фальшборта, ширстрека и палубы напряженное состояние существенно трехмерное. Сказать, что трещина его легко проскочит - слишком смело. Она скорее развернется вдоль фальшборта или вообще остановится. Учтите также, что фальшборт будет рваться при больших пластических деформациях, трещина остановится сравнительно легко.
Конструкцию, подобную корпусу корабля, в ачиации расчитвали бы как замкнутый кесон с силовыми вырезами. Распределение нагрузок как в простом брусе для нее не применимо - там все загадочнее. Плюс - на волне, эта конструкция будет работать во всех плоскостях абсолютно хаотично. И куда там пойдет развитие трещины - одному Алаху известно.

>2) Сварные швы не только не останавливают трещины, они еще и зарождают их (непровары, отпущенный металл). Так что трещины появлялись и непосредственно в продольных связях, удаленных от нейтральной оси.
К тому же конструкция не отпущена - швы дают дополнительные напряжения из-за неравномерного прогрева при сварке.

А может все проще? Швы по факту работали как кончентраторы напряжения и из-за малой ресурсности - разрушались от циклопеременных нагрузок?

>С уважением, Николай.
От Николай Поникаров
К DM (10.02.2004 21:59:20)
Дата 11.02.2004 09:58:36

Самолет на балку непохож :)

День добрый.

>Конструкцию, подобную корпусу корабля, в ачиации расчитвали бы как замкнутый кесон с силовыми вырезами. Распределение нагрузок как в простом брусе для нее не применимо - там все загадочнее.

Различают общую и местную прочность корпуса. Общая - это способность корпуса не разваливаться на две части :)
При ее расчете корпус вполне можно считать коробчатой балкой, работающей на изгиб ("эквивалентный брус").

Из этой модели можно грубо определить, где напряжения наибольшие (это Одессит и сказал), а вот выяснить, как пойдет трещина - фиг.

> Плюс - на волне, эта конструкция будет работать во всех плоскостях абсолютно хаотично.

Это ваши самолеты болтает хаотично :)
На море проще - корапь длинный, надо считать только продольный изгиб (если говорить об общей прочности).
Да и волнение более-менее удовлетворительно описывается.

>А может все проще? Швы по факту работали как кончентраторы напряжения и из-за малой ресурсности - разрушались от циклопеременных нагрузок?

Дык так оно и было. Лучше только сказать, что швы были скопищем концентраторов напряжений - непровары, температурные напряжения и пр.

Если бы строить медленнее и тщательнее, то можно было и флюс подобрать, и технологию сварки, и сварщиков научить, и мастеров-контролеров, и УЗК ответственных швов делать. Но тогда бы не наклепать 2700 судов.

С уважением, Николай.