Phân tích và thiết kế kết cấu một mẫu tàu câu vỏ gỗ khu vực đà nẵng, chương 16 potx

83
Chương 16:
Xác định lực cắt và moment uốn
chung của tàu
1. Xác định moment uốn chung và lực cắt tổng hợp của tàu.
Do ngoại lực tác dụng theo chiều dài tàu phân bố theo các quy
luật khác nhau nên dẫn đến xuất hiện các lực cắt và moment uốn
gây ra sự uốn chung thân tàu. Giá trị lực cắt N(x) và M(x) xuất hiện
ở mặt cắt ngang có hoành độ x được xác định theo công thức:




x
x
dxxNxM
dxxqxN
0
0
)()(
)()(
85
Lưc cắt N(x) Moment M(x)
Trên đỉnh sóng Trên đáy sóng Trên đỉnh sóng Trên đáy sóng
STT
Sườn
lý
thuyết
Trên
nước
tĩnh

Lực cắt
Tổng
cộng
Lực cắt
Tổng
cộng
Trên
nước
tĩnh
Moment
Tổng
cộng
Moment
Tổng
cộng
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 1.44 0.06
1.50
-1.13
0.31
3.97 3.16
7.14
4.09
8.07
2 4.10 0.18
4.28
-4.05
0.05
11.63 6.40

18.03
4.17
15.80
3 6.19 0.91
7.10
-7.66
-1.47
23.62 10.38
33.99
-2.25
21.37
4 6.95 2.67
9.62
-10.82
-3.87
38.04 16.74
54.78
-15.41
22.62
5 6.45 4.68
11.13
-12.87
-6.42
52.30 26.76
79.06
-33.76
18.54
6 5.49 5.85
11.34
-13.66

-8.16
64.69 39.85
104.54
-54.92
9.77
7 4.36 5.81
10.17
-13.12
-8.76
74.57 53.95
128.52
-76.30
-1.73
8 2.76 4.63
7.39
-11.35
-8.59
81.30 66.73
148.03
-95.34
-14.04
9 0.78 2.52
3.31
-8.64
-7.86
84.04 76.11
160.15
-109.88
-25.84
10 -0.88 -0.15

-1.04
-5.34
-6.23
82.71 80.60
163.32
-118.37
-35.66
11 -2.00 -3.00
-5.00
-1.83
-3.82
78.19 79.46
157.66
-120.03
-41.84
12 -2.63 -5.62
-8.25
1.48
-1.15
71.51 72.74
144.25
-114.84
-43.33
13 -3.08 -7.57
-10.65
4.20
1.12
63.33 61.34
124.66
-103.59

-40.27
14 -3.42 -8.48
-11.89
6.11
2.69
53.94 46.96
100.90
-87.69
-33.76
15 -3.28 -8.22
-11.50
6.98
3.70
43.93 31.84
75.77
-68.99
-25.05
16 -3.10 -6.87
-9.97
6.70
3.60
33.83 18.20
52.03
-49.66
-15.83
17 -2.74 -4.74
-7.49
5.37
2.63
23.84 7.93

31.78
-31.91
-8.07
Bảng 3.11. Bảng tính tổng hợp lưc cắt N(x) và moment uốn M(x)
86
18 -2.02 -2.47
-4.49
3.36
1.34
14.52 1.96
16.48
-17.48
-2.96
19 -1.07 -0.81
-1.88
1.31
0.25
6.46 -0.20
6.26
-7.07
-0.61
20 0 0
0
0
0
0 0
0
0
0
87

Từ bảng tính ta có biểu đồ lưc cắt và moment uốn tổng hợp
trên đỉnh sóng như sau:
Biểu đồ tổng hợp lực cắt trên đỉnh sóng
1.50
4.28
7.10
9.62
11.13
11.34
10.17
7.39
3.31
-1.04
-5.00
-8.25
-10.65
-11.89
-11.50
-9.97
-7.49
-4.49
-1.88
0
-15.00
-10.00
-5.00
0.00
5.00
10.00
15.00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Biểu đồ tổng hợp moment trên đỉnh sóng
88
7.14
18.03
33.99
54.78
79.06
104.54
128.52
148.03
160.15
163.32
157.66
144.25
124.66
100.90
75.77
52.03
31.78
16.48
6.26
00.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
140.00

160.00
180.00
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Hình 3.18. Biểu đồ tổng hơp lực cắt và moment uốn trên đỉnh
sóng
Tương tự ta có biểu đồ tổng hợp lưc cắt và moment uốn trên
đáy sóng như sau:
Biểu đồ tổng hợp lực cắt trên đáy sóng
89
0.31
0.05

-1.47
-3.87
-6.42
-8.16
-8.76
-8.59
-7.86
-6.23
-3.82
-1.15
1.12
2.69
3.70
3.60
2.63
1.34
0.25
0
-10.00
-8.00
-6.00
-4.00
-2.00
0.00
2.00
4.00
6.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Biểu đồ tổng hợp moment trên đáy sóng
8.07

15.80
21.37
22.62
18.54
9.77
-1.73
-14.04
-25.84
-35.66
-41.84
-43.33
-40.27
-33.76
-25.05
-15.83
-8.07
-2.96
-0.61
0
-50.00
-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Hình 3.19. Biểu đồ tổng hợp lực cắt và moment uốn trên đáy

sóng
90
Từ các bảng tính trên ta xác đinh được giá tri lực cắt và
momen u
ốn lớn nhất theo bảng sau:
Bảng 3.12. Giá tri lực cắt và momen uốn lớn nhất
Trên nư
ớc
tĩnh
Trên đ
ỉnh
sóng
Trên đáy
sóng
T
ổng tr
ên
đỉnh
Tổng tr
ên
đáy
N(x) (tấn) 6,95 -8,48 -13,66 -11,89 -8,76
M(x)
(t
ấn.m)
84,04 80,60 -120,3 163,32 -43,33
3.4.1.4. Xác định ứng suất uốn chung trong kết cấu thân tàu.