Способ уменьшения концентрации напряжений в углах выреза полотнища судокорпусной конструкции

 

СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ В УГЛАХ ВЫРЕЗА ПОЛОТНИЩА СУДОКОРПУСНОЙ КОНСТРУКЦИИ, заключающийся в том, что в закруглениях выреза создают начальные напряжения сжатия путем нагревания материала полотнища около зоны концентрации напряжений до максимальной тепловой деформации нагреваемого участка полотнища, о т л и ч а ю щ и и -. с я тем, что, с целью снижения трудоемкости путем исключения механической деформации образовавшихся бухтин, в зоне концентрации напряжений в полотнище выполняют П-образные прорези , после чего участок материала полотнища внутри каждой П-образной прорези нагревают и сваривают по кромке прорези, перпендикулярной потоку напряжений, а затем после охлаждения нагретого вышеуказанного участка сваривают остальные кромки каждой из П-образных прорезей.

союз соВетсних социмистичесних

РЕСПУБЛИН

<19> (11) 3(б11 В 63 В 3/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Р

К ABTOPCKOMY СЮИДЕТЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делам изОБРетений и ОтнРытий (21} 3390273/27-11 (22) 29. 01. 82 (46) 30.04,84. Бюл. Р 16 (72) 1!. 3. Гржебин (53) 629. 12.011. 84 (088. 3) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 330065 кл. В 63 В 3/14, 1970 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ В УГЛАХ ВЫРЕЗА ПОЛОТНИЩА СУДОКОРПУСНОЙ КОНСТРУКЦИИ, заключающийся в том, что в закруглениях выреза создают начальные напряжения сжатия путем нагревания материала полотнища около зоны концентрации напряжений до максимальной тепловой деформации нагреваемого участка полотнища, о т л и ч а ю щ и и — . с я тем, что, с целью снижения трудоемкости путем исключения механической деформации образовавшихся бухтин, в зоне концентрации напряжений в полотнище выполняют П-образные прорези, после чего участок материала полотнища внутри каждой П-образной прорези нагревают и сваривают по кромке прорези, перпендикулярной потоку напряжений, а затем после охлаждения нагретого вышеуказанного участ- ка сваривают остальные кромки каждой из П-образных прорезей.

108898!

ВНИИПИ Заказ 2848/16 Тираж 456 Подяисиое

Филиал ППП "Патеит", г. Ужгород, ул.Проектная,4

Изобретение относится к судостроению и касается постройки и ремонта полотнищ судокорпусных конструкций.

Известен способ уменьшения концентрации напряжений s углах выреза полотнища судокорпусной конструкции, заключающийся в том, что в закруглениях выреза создают начальные напряжения сжатия путем нагревания материала полотнища окало зоны концент!

О рации напряжений до максимальной тепловой деформации нагреваемого участка полотнища (1) .

Недостатком такого способа является то, что после нагревания зон и образования бухтин конструкцию необходимо помещать под специальный пресс, при этом приходится производить демонтаж всей секции из корпуса судна при ремонте.

Цель изобретения — снижение трудоемкости путем исключения механической деформации образовавшихся бухтин.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу уменьшения концентрации напряжений в углах выреза полотнища судокорпусной конструкции, заключающемуся в том, что в закруглениях выреза создают на.чальные напряжения сжатия -путем нагре30 вания материала полотнища около зоны концентрации. напряжений до максимальной тепловой деформации нагреваемого участка полотнища, в зоне концентрации напряжений в полотнище выполняют П-образные прорези, после чего участок материала полотнища внутри каждой П-образной прорези нагревают и сваривают по кромке проре. зи, перпендикулярной потоку напря- 40 жений, а затем после охлаждения нагретого вышеуказанного участка сваривают остальные кромки каждой из

П-образных прорезей.

На чертеже изображено полотнище судокорпусной конструкции.

Полотнище 1 судокорпусной конструкции выполнено с основным вырезом 2 и П-образными прорезями 3 в зонах 4 повышенной концентрации напряжений, причем прорезь по стороне 5, перпендикулярной потоку напряжений, образуют зазор g относительно стороны 5.

Прорезь 3 и зазор Д образуют зону б.

Осуществление предлагаемого способа уменьшения концентрации напряжений в углах выреза производится следующим образом.

На полотнище 1 судокорпусной конструкции с вырезом 2 выполняют

П-образные прорези 3 в зоне повышенной концентрации 4. При этом прорези 3 выполнены таким образом, что по стороне 5, перпендикулярной потоку напряжений, образуется зазор h между зоной 6 и полотнищем I ° После нагревания зоны 6 зазор уменьшается до 0 и сторона 5 приваривается, к полотнищу 1. Остывая, зона 6 сокращается и создает в зоне 4 остаточные напряжения сжатия. При растяжении полотнища 1 остаточные напряжения сжатия вычитаются из растягивающих напряжений, а незначительные оставшиеся напряжения даже с учетом коэффициента концентрации напряжений не приводят к образованию трещин. Суммирующиеся в зоне 6 растягивающиеся напряжения ввиду отсутствия концентрации напряжений также не приводят к образованию трещин.

После того, как зона 6 остынет, производят заварку оставшихся прорезей для обеспечения герметичности участка и однородности работы на прочность полотнища l, Beïè÷èíà зазора 1 определяет абсолютное значение напряжений в зоне 4 концентрации напряжений, так как именно этот зазор влияет на деформацию зоны 6 после охлаждения и создания остаточных напряжений сжатия в зоне 4. Зная геометрические параметры зоны 6 и свойства материала нетрудно определить первоначальныи зазор Ь .

Использование изобретения позволяет исключить появление усталостных трещин в углах вырезов полотнищ, что увеличивает безремонтный срок эксплуатации.