Удосконалення конструкції корпусу траулера з умови забезпечення втомної міцності

Автор(и)

  • Леонтій Іванович Коростильов Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, Україна https://orcid.org/0000-0002-4370-3270
  • Дмитро Юрійович Литвиненко Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, Україна https://orcid.org/0000-0003-2948-8698
  • Григорій Васильович Шарун Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, Україна https://orcid.org/0000-0002-4646-1406
  • Ігор Пилипович Давидов Національний університет «Одеська Морська Академія», Україна https://orcid.org/0000-0001-7745-4228

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.239159

Ключові слова:

траулер, конструкція борту, конструктивний вузол, напружено-деформований стан, концентрація напружень, втомна міцність

Анотація

Удосконалено конструкцію корпусу траулеру проекту 1288 в районі носового трюму з метою забезпечення втомної міцності вузлів перетину основних шпангоутів із другим дном. Для цього виконано дослідження втомної міцності названих вузлів для вихідного варіанту конструкції борту та для двох варіантів її модернізації.

Визначено величини внутрішніх зусиль у точках появи втомних тріщин у відсіку для трьох конструктивних варіантів борту. Встановлено, що найбільші зусилля мають місце посередині носової половини відсіку.

Розраховано параметри довготермінового розподілу величин розмахів сумарних еквівалентних експлуатаційних напружень за законом Вейбулла в точках появи втомних тріщин для різних конструктивних варіантів бортового перекриття. Ці параметри були визначені для середини носового трюму судна та для районів, в яких діють максимальні величини розмахів згинальних моментів, з врахуванням корозійного зносу та без нього.

Визначено величини сумарних втомних пошкоджень та довговічність вузлів, що досліджувались. Розрахунки проводились методами номінального напруження, напруження у гарячій точці та експериментально-теоретичним.

Показано, що для забезпечення втомної міцності вузла, що розглядається, необхідно продовжити проміжні шпангоути вихідного варіанта конструкції борту до рівня другого дна, закріпивши їх до настилу. Також потрібно приєднати вантажну платформу до борту, зменшивши таким чином прогин шпангоуту. Рівень втомного пошкодження за 25 років експлуатації в результаті зменшиться приблизно у 3,5 рази.

Наближене врахування ефекту слемінгу, як було виявлено, не збільшує суттєво величину втомного пошкодження вузла.

Результати розробки рекомендацій з модернізації конструкції борту можуть бути впроваджені як на суднах проекту 1288, так і на інших суднах з поперечною системою набору борту

Біографії авторів

Леонтій Іванович Коростильов, Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова

Доктор технічних наук, професор

Кафедра будівельної механіки та конструкції корпусу корабля

Дмитро Юрійович Литвиненко, Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова

Кандидат технічних наук

Кафедра будівельної механіки та конструкції корпусу корабля

Григорій Васильович Шарун, Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова

Старший викладач

Кафедра будівельної механіки та конструкції корпусу корабля

Ігор Пилипович Давидов, Національний університет «Одеська Морська Академія»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра теорії та устрою судна

Посилання

  1. Yang, G. S., Xie, Y. H. (2012). The Fatigue Strength Assessment for Hull Structure of Steel Fishing Vessel. Applied Mechanics and Materials, 189, 334–339. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amm.189.334
  2. Blagojević, B., Domazet, Ž. (2002). Simplified procedures for fatigue assessement of ship structures. 10th International Congress of the International Maritime Association of the Mediterranean IMAM 2002. Rethymnon, Crete.
  3. Fatigue assessment of ship structures (1999). IACS Recommendation No. 56.
  4. Glen, I. F., Dinovitzer, A., Paterson, R. B., Luznik, L., Bayley, C. (1999). Fatigue-Resistant Detail Design Guide for Ship Structures: report SSC-405. Washington: Ship Structure Committee.
  5. Ozguc, O. (2017). Simplified fatigue analysis of structural details of an ageing LPG carrier. Journal of Marine Engineering & Technology, 17 (1), 33–42. doi: https://doi.org/10.1080/20464177.2017.1282075
  6. Wang, Y. (2010). Spectral fatigue analysis of a ship structural detail – A practical case study. International Journal of Fatigue, 32 (2), 310–317. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2009.06.020
  7. Li, Z., Ringsberg, J. W., Storhaug, G. (2013). Time-domain fatigue assessment of ship side-shell structures. International Journal of Fatigue, 55, 276–290. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2013.07.007
  8. Jurišić, P., Parunov, J., Senjanović, I. (2007). Assessment of Aframax Tanker Hull-Girder Fatigue Strength According to New Common Structural Rules. Brodogradnja, 58 (3), 262–267.
  9. Hull girder fatigue strength of corroding oil tanker (2010). Advanced Ship Design for Pollution Prevention, 161–166. doi: https://doi.org/10.1201/b10565-20
  10. Garbatov, Y. (2016). Fatigue strength assessment of ship structures accounting for a coating life and corrosion degradation. International Journal of Structural Integrity, 7 (2). doi: https://doi.org/10.1108/ijsi-04-2014-0017
  11. Petinov, S. V., Afanasyeva, I. M. (2010). Fatigue Assessment of Structures in High-cycle Segment: Technique and Problems. Advanced Problems in Mechanics-2010: Proceedings of the International Summer School-Conference APM 2010. Saint-Petersburg, 519–525.
  12. Guchinsky, R. V., Petinov, S. V. (2013). Fatigue design of expansion joint in ship superstructure. Proceedings of XLI International Summer School–Conference APM 2013. Saint-Petersburg, 420–431.
  13. Lytvynenko, D. Yu. (2017). Metodyky rozviazku zadach vtomnoi mitsnosti sudnokorpusnykh vuzliv pry nerehuliarnomu navantazhenni na bazi eksperymentalno-teoretychnoho metodu. Visnyk Odeskoho natsionalnoho morskoho universytetu, 4 (53), 110–125.
  14. Sbornik normativno-metodicheskih materialov. Kniga odinnadtsataya: ND No 2-139902-016 (2002). Sankt-Peterburg: Rossiyskiy morskoy registr sudohodstva, 151.
  15. Pravila klassifikatsii i postroyki morskih sudov. Ch. 2. Korpus: ND No. 2-020101-124 (2020). Sankt-Peterburg: Rossiyskiy morskoy registr sudohodstva, 297.
  16. Fatigue assessment of ship structures (2015). Class Guideline DNVGL-CG-0129. DNV GL.
  17. Hobbacher, A. F. (2016). Recommendations for Fatigue Design of Welded Joints and Components. IIW Collection. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-23757-2
  18. Niemi, E., Fricke, W., Maddox, S. J. (2018). Structural Hot-Spot Stress Approach to Fatigue Analysis of Welded Components. IIW Collection. doi: https://doi.org/10.1007/978-981-10-5568-3
  19. Korostylev, L. I., Klimenkov, S. Yu. (2010). Otsenka ustalostnoy prochnosti svarnyh uzlov tonkostennyh konstruktsiy v mnogotsiklovoy oblasti. Metody rozviazuvannia prykladnykh zadach mekhaniky deformivnoho tverdoho tila: zb. nauk. prats Dniprovskoho natsionalnoho universytetu imeni O. Honchara, 11 (352), 152–159.
  20. Korostylev, L. I., Litvinenko, D. Yu. (2017). Otsenka ustalostnoy prochnosti sudokorpusnyh uzlov eksperimental'no-teoreticheskim metodom s uchetom neregulyarnosti nagruzheniya. Visnyk Odeskoho natsionalnoho morskoho universytetu, 1 (50), 71–91.
  21. Korostylev, L. I. (2001). Prochnost' uzlov tonkostennyh konstruktsiy sudovogo korpusa. Zbirnyk naukovykh prats Ukrainskoho derzhavnoho morskoho tekhnichnoho universytetu, 4 (376), 57–64.
  22. Fricke, W., Paetzold, H. (2014). Effect of whipping stresses on the fatigue damage of ship structures. Welding in the World, 58 (2), 261–268. doi: https://doi.org/10.1007/s40194-014-0111-5
  23. Vagushchenko, L. L., Vagushchenko, A. L., Zaichko, S. I. (2005). Bortovye avtomatizirovannye sistemy kontrolya morekhodnosti. Odessa: FENIKS, 272.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-08-31

Як цитувати

Коростильов, Л. І., Литвиненко, Д. Ю., Шарун, Г. В., & Давидов, І. П. (2021). Удосконалення конструкції корпусу траулера з умови забезпечення втомної міцності. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(7(112), 50–59. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.239159

Номер

Том 4 № 7(112) (2021): Прикладна механіка

Розділ

Прикладна механіка

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Leontii Korostylov, Dmytro Lytvynenko, Hrygorii Sharun, Ihor Davydov

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.