Прочность судовых конструкций

№ п/п	Понятия и термины	Что означает	Математическая запись
	Общая прочность судна	Это способность корпуса при общем изгибе судна воспринимать внешние нагрузки в предусмотренных проектом условиях эксплуатации без разрушения, с сохранением непроницаемости и формы конструкций (с возможными деформациями в допустимых пределах)
	Надежность	Гарантированная способность конструкции корпуса нормально выполнять предусмотренные функции в течение заданного срока службы в условиях обычной эксплуатации
	Устойчивость	Способность элементов конструкций сохранять свою первоначальную равновесную форму при действии: для стержневых элементов – сжимающих и/или поперечных нагрузок; для листовых элементов (пластин) – сжимающих и/или касательных напряжений.
	Потеря устойчивости	Изменение исходной равновесной формы конструкции, качественно меняющей характер ее деформации. Например, сжатый стержень наряду с осевой деформацией сжатия при потере устойчивости получает еще деформацию изгиба, что резко снижает его способность воспринимать сжимающие усилия.
	Эйлерова (критическая) сила	Наименьшее значение сжимающей нагрузки, при которой исходная равновесная форма перестает быть формой устойчивого равновесия
	Усталостная (эксплуатационная) прочность	Способность конструкции противостоять появлению трещин при многократном действии переменных нагрузок с числом циклов порядка 10⁵¸10⁶
	Предел усталости (выносливости)	Верхняя граница напряжений, при которых разрушение конструкции не происходит при неограниченном возрастании числа циклов (порядка 10⁷¸10⁸)
	Предельная прочность	Прочность конструкции, рассчитанная по критерию наступления пластических деформаций при достижении номинальными напряжениями предела текучести
	Деформация	1) Любое изменение размеров или формы конструкции; 2) Компоненты тензора деформаций.
	Напряжение	Мера взаимодействия частиц тела (конструкции) при действии на него внешних сил. Определяется как интенсивность внутренних сил упругости и представляет собой реакции, возникающие во внутренних связях тела при внешних воздействиях. При сложном напряженном состоянии напряжения определяют методами теории упругости. Для простых напряженных состояний используют упрощенные инженерные расчетные схемы: при растяжении-сжатии s = P/F; при изгибе s = Mz/I
	Опасное состояние	Состояние пограничное между нормальными условиями работы конструкции и моментом появления повреждений. Определяется системой нагрузок и других воздействий на конструкцию, свойствами материала и геометрии конструкции. Различают два вида опасных состояний конструкций корпуса: искажение формы и нарушение целостности. В качестве признаков наступления этих опасных состояний рассматривают пластическое деформирование, потерю устойчивости, усталостное и хрупкое разрушение.
	Критерий прочности	Физическое явление являющееся основой для принятия решения о наступлении опасного состояния. Для оценки прочности судовых конструкций в зависимости от условий и характера работы конструкции используются четыре критерия: критерий предельной прочности, критерий устойчивости, и критерий хрупкого разрушения
	Условие прочности	Соотношение между расчетными напряжениями в конструкции и опасными значениями напряжений, гарантирующее в соответствии с принятым критерием нормальную работу конструкции. Условие прочности записывается в виде s £ s_доп = k _ss_оп, где s_оп – опасное напряжение, выбираемое в соответствии с принятым критерием прочности, k _s.– коэффициент допускаемых напряжений. Принимают s_оп = s _n – критерий предельной прочности, где s _n – предел текучести материала; s_оп = s _cr – критерий устойчивости, где s _cr – критическое напряжение для конструкции; s_оп = s _- ₁– критерий усталостного разрушения, где s _- ₁ – предел усталости; s_оп = s₁ – критерий хрупкого разрушения, где s₁ – напряжение отрыва
	Допускаемое напряжение	Величина, определяющая допустимый уровень напряжений, при превышении которого нельзя гарантировать безопасную работу конструкции при эксплуатационных и предусмотренных аварийных нагрузках. Определяется как часть опасного напряжения путем его деления на коэффициент запаса прочности или умножения на коэффициент допускаемого напряжения, т.е. s_доп = s_оп/ n _s или s_доп = k _ss_оп, где n _s – коэффициент запаса прочности, k _s – коэффициент допускаемых напряжений
	Механические свойства сталей
	Верхний предел текучести
	Нормативный предел текучести
	Относительное удлинение
	Вязкость
	Упругость
	Пластичность
	Модуль упругости
	Нагрузки различают
	по длительности	длительная	нагрузка, время действия которой соизмеримо или больше времени одного рейса;
кратковременная	нагрузка, время действия которой существенно меньше времени одного рейса
по изменению во времени	постоянная	нагрузка, величина и направление действия которой не изменяются или мало изменяются во времени
переменная	нагрузка, величина и направление действия которой изменяются во времени
по воздействию на конструкцию	статическая	нагрузка, время изменения которой в 2,5 раза и более превышает период первого тона свободных колебаний конструкции;
динамическая	нагрузка, время изменения которой соизмеримо или меньше периода первого тона свободных упругих колебаний конструкции
гидростатическая нагрузка	Постоянная нагрузка от воздействия внешней морской среды и жидких грузов при отсутствии волнения и качки судна, а также ее постоянная (либо мало изменяющаяся во времени) составляющая при наличии волнения и качки.
волновая или гидродинамическая нагрузка	Переменная нагрузка от воздействия внешней морской среды и жидких грузов при наличии волнения и качки судна
Эксплуатационные нагрузки	Переменные волновые нагрузки, имеющие обеспеченность порядка 10^-5 и соответствующие осредненному за время эксплуатации судна уровню нагрузок, исходя из которых устанавливаются требования к работоспособности конструкций в условиях многократного нагружения
экстремальные нагрузки	Переменные волновые нагрузки, имеющие обеспеченность порядка 10^-8 и соответствующие практически наибольшим нагрузкам, определяющим требования к предельной прочности конструкций

	Слемминг днищевой	Удар плоской оголенной части носовой оконечности о встречную волну. Имеет место при малой осадке, обычно при переходе судна в балласте. Возникающие динамические нагрузки порождают значительный ударный изгибающий момент особо опасный при наличии у судна прогиба на тихой воде.
	Слемминг бортовой	Удар набегающей волны в развал бортов носовой оконечности судна при его движении с высокой скоростью навстречу распространению волн.
	Эквивалентный брус	Условная двух- или многотавровая монолитная тонкостенная балка, используемая при оценке общей продольной прочности, для которой справедлива гипотеза плоских сечений и имеющая формально такие же геометрические характеристики поперечного сечения, что и корпус проектируемого судна. Эквивалентный брус состоит из совокупности одноосно нагруженных продольных конструктивных связей, принимающих эффективное совместное участие в общем продольном изгибе
	Изгибающий момент на тихой воде	Изгибающий момент, возникающий в поперечных сечения корпуса судна при его изгибе в диаметральной плоскости под действием сил тяжести и сил поддержания в условиях спокойного моря
	Волновой изгибающий момент	Дополнительный к моменту на тихой воде изгибающий момент, связанный с перераспределением сил поддержания в условиях волнения и вызванных им гидродинамическими эффектами. В настоящее время определяется с учетом нерегулярности морского волнения.
	Ударный изгибающий момент	Дополнительный к волновому и моменту на тихой воде изгибающий момент, связанный динамическим воздействием морского волнения на корпус судна при днищевом и бортовом слеминге
	Суммарный изгибающий момент
	Расчетный изгибающий момент при оценке общей продольной прочности
	Минимально-допустимые толщины листовых конструкций
	Определение напряжений в балочных элементах корпуса судна
	Определение напряжений в листовых элементах конструкций
	Определение размеров листовых конструкций
	Определение размеров балочных элементов корпуса судна
	Определение момента сопротивления балочных элементов
	Определение площади поперечного сечения балки при ее работе на срез
	Определение добавки на коррозионный износ для листовых конструкций
	Определение добавки на коррозионный износ для балочных элементов
	Длина балки
	Присоединенный поясок обшивки
	Унификация	Установление и применение однотипных конструкций в целях увеличения серийности изготовления с применением наиболее рационального способа изготовления для судов различного назначения и разных размеров