Способ повышения несущей способности обечайки к ударным волновым нагрузкам

 

Изобретение относится к судостроению, к способам повышения ударостойкости обечаек - открытых с торцов конических или цилиндрических барабанов, являющихся заготовками для производства изделий из листового материала. Сущность изобретения: снаружи обечайки устанавливают вторую обечайку и соединяют их гибкими элементами, сохраняющими между обечайками равномерный зазор. Использование изобретения повышает стойкость к воздействию ударной волны и локальных нагрузок.

Техническое решение относится к повышению стойкости конструкции к ударным волновым нагрузкам. Предложение может быть использовано для подводных лодок, которые испытывают ударные нагрузки от подводных взрывов. Предложение также может быть использовано для любых народнохозяйственных сооружений как в водной, так и в воздушной средах, где возникают ударные волны, которые могут привести к разрушению конструкции. В дальнейшем рассмотрение будет вестись для водной среды.

Известна подводная лодка с однослойным силовым корпусом с переборками и отсеками ("Элементарный учебник физики" под ред. Ландсберга, т. 1, стр. 353, "Наука", Москва). Недостатком такой конструкции можно считать непосредственное воздействие ударной волны на силовой корпус подводной лодки, деформация корпуса под воздействием ударной волны, возможность превышения допустимой деформации с потерей формы (для силовых корпусов, как правило, цилиндр) и разрушение корпуса даже при незначительной статической нагрузке.

Известно техническое решение корпуса подводной лодки, содержащего силовую обшивку внутреннюю и ослабленную внешнюю обшивку, между которыми образовано пространство, заполненное теплоизоляцией, при этом обе обшивки соединены силовыми связями (Техническая энциклопедия, 1933 г., т. 17, стр. 10, подводная лодка Германии И-48). Недостатком такого технического решения можно считать незначительную способность выдерживать ударную нагрузку от распространения ударной волны.

Целью предложения является повышение несущей способности конструкции к ударной волне в аморфной среде, в частности в водной.

Поставленная цель достигается тем, что снаружи обечайки устанавливают вторую обечайку, которую соединяют с внутренней обечайкой гибкими элементами, удерживающими равномерный зазор между ними.

Пояснение к способу: 1. Сообщение с окружающей средой осуществляется за счет зазоров на торцах. В качестве гибких элементов используются пружины. Точное центрирование желательно, но на использование это мало влияет.

2. Действие такой конструкции следующее: ударная волна воздействует на площадь обечайки и начинает ее перемещать, выравнивая примерно давление с обеих сторон обечайки. Вода начинает перемещаться из малого зазора со стороны давления на противоположную сторону, т.е. получаем эффект цилиндра с поршнем. Происходит поглощение энергии ударной волны за счет перемещения водной массы на другую сторону обечайки с плавным ростом давления в зазоре, одновременно повышается температура воды (рост внутренней энергии среды).

3. Обечайка, если она не рассчитывается на локальные удары, может быть ослабленной.

4. После окончания воздействия импульса силы от ударной волны обечайка вернется в свое начальное положение под действием пружин. Таким образом, достигаются все поставленные цели, а именно: - повышение стойкости к ударным нагрузкам, - повышение стойкости к локальным нагрузкам, если обечайка способна выдержать удар локальный без нарушения целостности ее поверхности, т.к. все процессы будут проходить так же, как и при ударной волне.

Формула изобретения

Способ повышения несущей способности обечайки к ударным волновым нагрузкам в аморфной среде, отличающийся тем, что снаружи обечайки устанавливают вторую обечайку, которую соединяют с внутренней обечайкой гибкими элементами, удерживающими равномерный зазор между ними.