Глава XVII. КОЛЕБАНИЯ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Корпус судна представляет собой оболочку, подкрепленную балками набора, поперечными и продольными переборками.
Особенностью формы корпуса является его вытянутость, которая характеризуется следующими значениями отношений длины судна к максимальным значениям ширины бтах и высоты борта
В средней части на длине корпус имеет цилиндрическую форму. Оконечности образованы поверхностями двоякой кривизны.
Большие вырезы в палубах, надстройки, фундаменты под главные и вспомогательные механизмы, различные подкрепления, выгородки и шахты приводят к значительной неоднородности и сложности конструкции, для исчерпывающего анализа которой необходимо применять численные методы типа метода конечных элементов [8, 13]. Наряду с этим в судостроении широко используют приближенные методы динамических расчетов, в которых судовые конструкции представляют как балки, рамы, изотропные и ортотропные пластины и цилиндрические оболочки. В основе приближенных схем расчета судовых конструкций лежит допущение о возможности независимого определения при статической нагрузке так называемых общих деформаций корпуса и местных деформаций его элементов — перекрытий, поперечных рам, отдельных балок набора, пластин обшивки. При этом под общими понимают деформации, соответствующие балочным формам смещений корпуса в целом,
происходящим без искажения поперечных сечений. Местные деформации включают в себя все деформации, связанные с местными искажениями.
В задачах динамики это допущение позволяет независимо изучать колебания корпуса судна в целом (общая вибрация) и колебания отдельных составляющих его конструкций (местная вибрация). В некоторых случаях при динамических деформациях вследствие влияния сил инерции, гидродинамических и диссипативных сил, взаимосвязанность общих и местных деформаций оказывается существенной (например, при высокочастотной общей вибрации корпуса, на которую могут заметно влиять колебания судовых перекрытий вследствие близости соответствующих парциальных частот). Вибрацию перекрытий иногда необходимо рассчитывать с учетом влияния колебаний обшивки и подкрепляющего ее набора.
Характерной особенностью задач динамики судовых конструкций является необходимость учета влияния жидкости, окружающей корабль и находящейся в отсеках. Жидкость при этом оказывается не только средой, в которой возбуждаются интенсивные поля давлений, но также играет роль источника динамических нагрузок на корпус при движении корабля в условиях волнения.
В справочнике внимание уделяется главным образом описанию колебаний судовых конструкций, сведениям об используемых в практических расчетах решениях со ссылками на специальную литературу.