Αντοχή Πλοίου Ι (Θ)

Αλέξανδρος Θεοδουλίδης

Περιγραφή

Αντικείμενο του μαθήματος αποτελεί η διαμήκης αντοχή πλοίου, όταν αυτό θεωρείται ως δοκός (hull girder strength) καταπονούμενη υπό την επίδραση διαφόρων στατικών φορτίσεων.

Μετά την εισαγωγική αναφορά στους διαφόρους τύπους φορτίσεων που δέχεται το πλοίο-δοκός γίνεται εκτενής αναφορά στον υπολογισμό και τη σχεδίαση των διαγραμμάτων καμπτικών ροπών και τεμνουσών δυνάμεων. Στη συνέχεια παρουσιάζεται  ο υπολογισμός των ορθών τάσεων λόγω κάμψης και τονίζονται οι αποκλίσεις από την απλή θεωρία κάμψης των δοκών. Ακολουθεί ο υπολογισμός της κατανομής των διατμητικών τάσεων σε διάφορες εγκάρσιες τομές του πλοίου. Ως ξεχωριστή καταπόνηση εξετάζεται η στρέψη του πλοίου και ο υπολογισμός των προκαλούμενων στρεπτικών (διατμητικών) τάσεων.

Στα πλαίσια του μαθήματος γίνεται επίσης αναφορά στον υπολογισμό των θερμικών τάσεων που αναπτύσσονται στα πλοία λόγω της θερμοκρασιακής ανισοκατανομής (π.χ. μεταφορά θερμαινόμενων φορτίων) καθώς επίσης και στην επίδραση των υπερκατασκευών στη διαμήκη αντοχή του πλοίου. Τέλος στα πλαίσια του μαθήματος γίνεται εκτενής αναφορά στον τρόπο με τον οποίο εξετάζεται σήμερα η επάρκεια της διαμήκους αντοχής των πλοίων από τους Νηογνώμονες.

Λέξεις Κλειδιά: Διαμήκης αντοχή, καμπτική ροπή, τεμνουσα δύναμη, ορθές τάσεις, διατμητικές τάσεις, θερμικές τάσεις, στρεπτικές τάσεις, εγχειρίδιο φόρτωσης

Θεματικές Ενότητες

Υπενθύμιση απαραίτητων βασικών γνώσεων Μηχανικής. Αναφορά στις σχεδιαστικές ιδιαιτερότητες των ναυπηγικών κατασκευών και στους σχετικούς παράγοντες αβεβαιότητας. Περιγραφή και κατηγοριοποίηση των φορτίσεων του πλοίου.

Στόχοι Ενότητας

Υπενθύμιση των απαραίτητων γνώσεων Μηχανικής

Λέξεις Κλειδιά

Σχεδίαση πλοίου, Φορτίσεις Πλοίου, Στατικές φορτίσεις, Δυναμικές φορτίσεις

Υπολογισμός καμπύλων άντωσης και βάρους και κατασκευή διαγραμμάτων καμπτικών ροπών και τεμνουσών δυνάμεων. Καταστάσεις hogging – sagging. Κατασκευή διαγραμμάτων με χρήση της μεθόδου ανάπτυξης κατά Taylor.

Στόχοι Ενότητας

Μετά τη συγκεκριμένη ενότητα ο σπουδαστής θα είναι σε θέση να σχεδιάζει τα διαγράμματα καμπτικών ροπών και τεμνουσών δυνάμεων πλοίων.

Λέξεις Κλειδιά

Διαγράμμα καμπτικών ροπών, διάγραμμα τεμνουσών δυνάμεων

Υπολογισμός ουδέτερου άξονα, ροπής αδράνειας και ροπής αντίστασης μέσης τομής πλοίου. Κατανομή ορθών τάσεων λόγω κάμψης. Έλεγχος επάρκειας μέσης τομής.

Στόχοι Ενότητας

Μετά το πέρας της ενότητας, ο σπουδαστής θα είναι σε θέση να υπολογίζει τον ουδέτερο άξονα και τις ροπές αδράνειας και αντίστασης μιας τομής του πλοίου και να σχεδιάζει την κατανομή των ορθών τάσεων λόγω κάμψης.

Λέξεις Κλειδιά

Ουδέτερος άξονας, ροπή αδράνειας, ροπή αντίστασης, κατανομή ορθών τάσεων λόγω κάμψης

Διατμητική ροή και κατανομή διατμητικών τάσεων λόγω τέμνουσας δύναμης. Εξετάζονται διατομές με ένα ή περισσότερα κλειστά κελιά. Έλεγχος επάρκειας διατομής σε διάτμηση.

Στόχοι Ενότητας

Μετά το πέρας της ενότητας ο σπουδαστής θα είναι σε θέση να υπολογίζει τις διατμητικές τάσεις που αναπτύσσονται σε μια εγκάρσια διατομή του πλοίου λόγω της άσκησης σε αυτήν δεδομένης τέμνουσας δύναμης.

Λέξεις Κλειδιά

Τέμνουσα δύναμη, διατμητική ροή, κατανομή διατμητικών τάσεων

Υπενθύμιση βασικών γνώσεων Μηχανικής για τη στρέψη πρισματικών φορέων. Στρεπτική ροπή πλοίου. Κατανομή διατμητικών τάσεων λόγω στρέψης σε πλοία με ένα ή περισσότερα κελιά.

Στόχοι Ενότητας

Μετά το πέρας της ενότητας ο σπουδαστής θα είναι σε θέση να υπολογίζει την κατανομή των διατμητικών τάσεων ενός πλοίου λόγω δεδομένης στρεπτικής ροπής.

Λέξεις Κλειδιά

Ροπή στρέψης, διατμητικές τάσεις λόγω στρέψης

Αντικείμενο της ενότητας αποτελεί ο προσδιορισμός των ορθών τάσεων που αναπτύσσονται στη μεταλλική κατασκευή του πλοίου λόγω ανομοιόμορφής θερμοκρασιακής κατανομής. Οι τάσεις αυτές είναι ιδιαίτερα σημαντικές στην περίπτωση πλοίων που μεταφέρουν θερμαινόμενα ή ψυχρά φορτία.

Στόχοι Ενότητας

Ο εφοδιασμός του σπουδαστή με τις απαραίτητες γνώσεις και εργαλεία για τον υπολογισμό των θερμικών τάσεων.

Λέξεις Κλειδιά

Θερμικές τάσεις

Στην παρούσα ενότητα με εφαρμογή της απλοποιημένης προσέγγισης δύο δοκών κατά Bleich, εξετάζεται η αλληλεπίδραση των υπερκατασκευών και της γάστρας του πλοίου, όταν θεωρούνται ως συνδεδεμένοι ανεξάρτητοι δοκοί υποκείμενοι σε κάμψη. Με βάση αυτή την απλοποιητική προσέγγιση, παράγονται τα «διορθωμένα» διαγράμματα κατανομής των ορθών τάσεων, στα οποία έχει ληφθεί η επίδραση των υπερκατασκευών.

Στόχοι Ενότητας

Μετά την ολοκλήρωση της ενότητας ο σπουδαστής θα μπορεί να κάνει στην κατανομή των ορθών τάσεων τις απαραίτητες διορθώσεις έτσι ώστε να λαμβάνεται η επίδραση των υπερκατασκευών.

Λέξεις Κλειδιά

Επίδραση υπερκατασκευών, διόρθωση κατανομής ορθών τάσεων

Στα πλαίσια αυτής της ενότητας παρουσιάζεται στους σπουδαστές η ενοποιημένη απαίτηση UR S11, της Διεθνούς Ένωσης Νηογνωμόνων (IACS) για τον έλεγχο της διαμήκους αντοχής των πλοίων. Η απαίτηση αυτή χρησιμοποιείται σήμερα από όλους ανεξαιρέτως τους Νηογνώμονες και για το λόγο αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντική.

Στόχοι Ενότητας

Να μάθει ο σπουδαστής να ελέγχει την διαμήκη αντοχή του πλοίου χρησιμοποιώντας τους Κανονισμούς των Νηογνωμόνων.

Λέξεις Κλειδιά

UR S11

Ανοικτό Ακαδ. Μάθημα

Ημερολόγιο

Ανακοινώσεις

  • - Δεν υπάρχουν ανακοινώσεις -