автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.04, диссертация на тему:Обоснование параметров накладных листов при ремонте изношенных судовых конструкций

На правах рукописи

/

Корявей Андрей Геннадьевич

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ НАКЛАДНЫХ ЛИСТОВ ПРИ РЕМОНТЕ ИЗНОШЕННЫХ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Специальность 05.08.04 - Технология судостроения, судоремонта и организация судостроительного производства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

г 1 моя 2013

005539077

Владивосток - 2013

005539077

Работа выполнена в Федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Дальневосточный федеральный университет»

Официальные оппоненты:

Бурмистров Евгений Геннадьевич - доктор технических наук, доцент Профессор кафедры Проектирования и технологии постройки судов Волжской государственной академии водного транспорта

Каленчук Сергей Всеволодович - кандидат технических наук, доцент Ведущий конструктор ОАО «Дальневосточный центр судостроения и судоремонта» (ОАО «ДЦСС»)

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» (ФГБОУ ВПО «КнАГТУ»)

Защита состоится "18" декабря 2013 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 223.005.01 при Морском государственном университете им. адм. Г.И. Невельского по адресу: 690059, г. Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50а, ауд. 241, e-mail: office@msun.ru, факс: (432) 251-76-39.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Морского государственного университета им. адм. Г.И. Невельского.

Автореферат разослан "15" ноября 2013 г.

Научный руководитель:

Аносов Анатолий Петрович доктор технических наук, доцент

Ученый секретарь

диссертационного совета Резник Александр Григорьевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время флот российских транспортных и добывающих компаний состоит из судов, возраст значительной части которых превышает 24 года — нормативный срок эксплуатации. По оценкам специалистов их число составляет более 80%. Естественным следствием этого является значительный износ корпусных конструкций.

В большинстве случаев проведение капитального ремонта невыгодно с экономической точки зрения, в особенности, если срок дальнейшей эксплуатации судна составляет не более пяти лет.

В подобной ситуации наиболее целесообразно использование при ремонте накладных листов. Это позволяет сократить время ремонта и снизить трудоемкость и финансовые затраты.

Другим направлением применения накладных листов является аварийный ремонт. Незначительные повреждения внутренних конструкций, а также наружной обшивки, в том числе и в подводной части, в ряде случаев могут быть устранены наваркой с внешней или внутренней стороны обшивки накладного листа, что позволяет эксплуатировать судно до очередного планового ремонта.

Кроме того, судовладельцы прибегают к модернизации и переоборудованию судов с целью их удлинения или расширения района плавания. При этом общая продольная прочность судов в построечном варианте может оказаться недостаточной; Для увеличения момента сопротивления поперечного сечения корпуса используют продольные полосы значительной толщины, которые приваривают поверх основных листов на палубу или в районе ширстрека. Такая практика существует долгое время, и безаварийная эксплуатация судов, переоборудованных с соблюдением всех требований Правил Регистра судоходства, свидетельствует о работоспособности связей с приваренными накладными полосами в составе прочного корпуса.

Реализация планов по обновлению Российского флота, в конце концов, практически исключит из употребления ремонт изношенных конструкций с помощью накладных листов. В то же время процесс обновления флота продлится не менее 10-20 лет, поэтому применение при ремонте изношенных конструкций накладных листов еще долгое время будет оставаться актуальным. Что касается аварийного ремонта и увеличения общей продольной прочности корпусов судов при их модернизации с помощью накладных листов, то эти мероприятия будут оставаться актуальными всегда.

Установка накладных листов приводит к появлению ряда проблем, связанных с прочностью, устойчивостью и вибрацией подкрепленных пластин.

Различные аспекты прочности и устойчивости судовых пластин, подкрепленных накладными листами, исчерпывающе освещены в работе А.И. Мамонтова

С точки зрения вибрации, которая при циклическом изгибе приводит к появлению усталостных трещин, установка накладного листа в зависимости от его параметров может снижать или увеличивать частоту собственных колебаний подкрепляемой пластины, так как, с одной стороны, увеличивает

изгибную жесткость пластины, с другой — увеличивает ее массу.

Обоснованная оценка влияния параметров накладного листа на частоту собственных колебаний системы «судовая пластина - накладной лист» позволит исключить появление резонансных колебаний подкрепленных при ремонте пластин, т.е. избежать возникновения усталостных трещин.

Решению именно этой проблемы посвящена представляемая работа.

Цель работы - разработка теоретических основ обоснования параметров накладных листов для подкрепления изношенных судовых конструкций при судоремонте.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать теоретические основы методики выбора параметров накладных листов, исключающих резонансную вибрацию подкрепленной накладным листом корпусной конструкции.

2. Установить зависимость между частотой собственных колебаний судовых конструкций, подкрепленных накладным листом, и размерами последнего и математически описать ее.

3. Получить оптимальные соотношения между массой, размерами и конфигурацией накладного листа для подкрепления изношенной судовой конструкции.

4. Установить районы действия максимальных напряжений в характерных точках подкрепляемой накладным листом судовой конструкции.

5. Исследовать зависимость возникающих при подкреплении накладным листом изношенной судовой конструкции напряжений от относительных размеров накладного листа и радиуса скругления углов.

6. Установить зависимость между конструктивными элементами сварного шва, а, следовательно, и параметрами режима сварки, и возникающими при приварке накладного листа к судовой конструкции напряжениями.

7. Разработать методические рекомендации для судоремонтных предприятий по выбору ширины накладного листа в зависимости от его толщины и рекомендации по выбору радиуса скругления углов накладного листа, исключающих возможность возникновения усталостных трещин в подкрепляемой (отремонтированной) конструкции.

Областью исследований в диссертации является повышение работоспособности и надежности корпусных конструкций.

Объектом исследований является изношенная корпусная конструкция, подкрепленная накладным листом.

Предметом исследований являются методы восстановления корпусов судов и кораблей и физические процессы и условия нагружения, влияющие на работоспособность судокорпусных конструкций.

Научная новизна работы:

1. Впервые разработаны и научно обоснованы теоретические основы методики выбора параметров накладного листа для подкрепления изношенных корпусных конструкций.

2. Усовершенствованы практические рекомендации по выбору радиуса скругления углов накладного листа, исключающих возможность возникновения усталостных трещин в подкрепляемой конструкции.

Практическая ценность работы. Наиболее значимым научным результатом является разработка и научное обоснование теоретических основ методики выбора параметров накладного листа для подкрепления изношенных корпусных конструкций.

Практическое использование результатов исследований позволяет:

а) разработать практические рекомендации для судоремонтных предприятий (возможно в виде номограмм) по выбору ширины накладного листа в зависимости от его толщины;

б) совершенствовать практические рекомендации по выбору радиуса скругления углов накладного листа, исключающих возможность возникновения усталостных трещин в подкрепляемой (отремонтированной) конструкции;

в) задавать параметры режима сварки, исходя из установленной автором зависимости между катетом сварного шва и возникающими при приварке накладного листа к судовой конструкции напряжениями.

На защиту выносятся следующие основные результаты работы:

1. Рекомендации по выбору параметров накладных листов, исключающих резонансную вибрацию подкрепленных накладными листами корпусных конструкций.

2. Рекомендации по выбору радиуса скругления углов накладного листа, исключающего возможность возникновения усталостных трещин в подкрепленной (отремонтированной) конструкции.

Достоверность научных результатов обеспечена применением' общепринятых апробированных методов теоретических и экспериментальных исследований, элементов теории надежности, методов строительной механики корабля и сопротивления материалов, а также сопоставимостью результатов, полученных аналитическим и опытным путем. Основные аналитические зависимости получены с применением методов математического анализа. Обработка результатов исследований осуществлялась с применением методов математической статистики.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследования докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях различных уровней: Региональная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и научно-технический прогресс» (г. Владивосток, ДВГТУ), 2010 г.; Международная конференция с элементами научной школы для молодежи стран АТР по судостроению (г. Владивосток, ДВГТУ), 2010 г.; III Всероссийская научно-практическая конференция «Ремонт. Восстановление. Реновация» (г. Уфа), 2012 г. По результатам исследований были разработаны предложения по корректировке Инструкции по определению технического состояния, обновлению и ремонту корпусов морских судов в части дефектации и ремонта, которые были доложены на секции НТС ГУ Российского морского регистра судоходства в 2005 г. В 2012 г. Регистр распространил циркулярное письмо № 341-4.1-588ц от 12.09.2012 г. касательно

временного ремонта судов. Теоретические результаты исследований внедрены в учебный процесс по специальности 180101 - «Кораблестроение» и используются в ФГАОУ ВПО «ДВФУ» при чтении студентам цикла технологических дисциплин.

Личный вклад автора. В диссертации изложены результаты исследований, полученные автором самостоятельно, а также совместно с доцентом А.И. Аносовым и инженером И.С. Старовойтовым. При этом автору принадлежат: выбор методов теоретических и экспериментальных исследований; планирование, организация и проведение эксперимента, обработка, анализ и обобщение полученных данных, обоснование выявленных закономерностей и формализация полученных зависимостей.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных статей, из них 2 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и восьми приложений. Общий объем работы составляет 176 листов, в том числе 68 рисунков, 44 таблицы и список литературы из 83 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, определены цели и методы исследования, кратко изложено содержание диссертации, приведена научная новизна и практическая ценность работы, отражена информация об апробации работы и публикациях. Структурная схема работы представлена на рис. 1.

В первой главе дан исторический обзор работ, посвященных повреждениям листовых конструкций судового корпуса, и выполнен анализ причин появления подобных повреждений.

Согласно работам Н.Ф. Ершова и О.И. Свечникова пробоины и другие нарушения непроницаемости бортов наиболее распространены при малой толщине (3-4 мм) обшивки борта (речные суда). Такие повреждения, даже при их небольших размерах, осложняют эксплуатацию и нередко ставят под угрозу безопасность судна.

Согласно работам Н.В. Барабанова, Г.П. Шемендюка, В.А. Бабцева, В.А. Кулеша и Ю.Ф. Литвинова повреждения корпусов судов ледового плавания (с толщиной обшивки более 5 мм), которые наблюдались чаще в определенных местах, устраняли подкреплением или заменой наружной обшивки с набором в эксплуатационный период судна.

По исследованиям С.Н. Драницына, Б.Н. Захарова, С.Б. Караванова на судах высоких ледовых категорий подавляющая часть повреждений набора перекрытий (до 90%) имеет местный характер.

Деформации и локальные износы конструкций, возникающие при эксплуатации, и связанные с ними замены, не позволяют достичь предельно-допустимых износов на конец срока службы судна. Это приводит к перерасходу материала и увеличению трудоемкости.

Рис 1. Структурная схема работы

В работе выполнен анализ нормативных документов, регламентирующих предупреждение появления повреждений и способы их устранения.

Результаты работ Н.Ф. Ершова, О.И. Свечникова, В.Т. Луценко, А.Д. Юнитера, Н.В. Барабанова, Г.П. Шемендюка, В.А. Бабцева и др. показывают, что нецелесообразно менять весь лист с деформацией, если его толщина составляет более 5 мм.

Согласно исследованиям И.М. Чибиряка при ремонте поврежденные или изношенные связи вырезают и заменяют новыми, что вызывает появление высоких ремонтных напряжений, которые в свою очередь приводят к ремонтным повреждениям. В дальнейшем во время эксплуатации они суммируются с напряжениями от внешних нагрузок и вызывают перенапряжения отдельных конструкций.

Установка накладных листов также сопряжена с появлением остаточных сварочных напряжений, однако их уровень существенно ниже, чем при вварке листов в жесткий контур при замене.

Согласно требованиям Регистра судоходства допускается временный ремонт с помощью накладных листов для связей, участвующих в обеспечении общей продольной прочности корпуса, а также изношенного участка листа с местным износом. Отмечается тот факт, что накладные листы для местных подкреплений допускаются как средство временного или аварийного ремонта.

Как отмечалось в работе А.Д. Юнитера, ремонт корпусных конструкций с помощью накладных листов при его технологических и экономических преимуществах вполне приемлем при научном обосновании.

Приведены некоторые примеры использования накладных листов при ремонте судовых пластин. Мнение представителей большинства инспекций Регистра в отношении использования накладных листов при судоремонте с незначительными оговорками положительное.

Проблема вибрации судовых пластин сложна и многообразна и не может быть в полной мере решена в рамках одной работы. В связи с этим рассмотрена достаточно узкая практическая задача, решение которой позволит исключить при ремонте с помощью накладных листов причину широко распространенных повреждений - резонансную вибрацию судовых пластин, приводящую к стремительному развитию усталостных трещин.

Характерным примером повреждений, возникающих в результате резонансных колебаний, являются имеющие массовый характер усталостные трещины во внутренних перекрытиях кормовой оконечности судов типа «Варнемюнде» (рис. 2 - 4). Аналогичные повреждения в той или иной мере имеют место на судах различных типов. Следует отметить, что данные повреждения не связаны с использованием накладных листов, а лишь демонстрируют опасность резонансной вибрации судовых конструкций.

Ггъ о _ , Дч ^ N (£ -ч ^ "ч ¡.11111 ани О О 7

Г^о о г^о о о: V о о" Го о5* _ :----- „--•—— Т" о о 7 > о о! !1° ° Л Го о!

\—]— ТГПТ .— — ^т—/

Рис. 2. Повреждения днища танков пресной воды № 51 и № 52 на теплоходах «Пестово» и «Псков» (тип «Варнемюнде»): 1 - трещины

(12 шп., см. в корму): 1 - трещины

Рис. 4. Повреждения продольных переборок между танками пресной воды на теплоходе «Пестово»: 1 - трещины

При решении поставленной задачи в качестве исходных положений приняты следующие:

1. Требующие ремонта поврежденные или изношенные судовые пластины не испытывают резонансных колебаний.

2. Отстройка собственных частот колебаний судовых пластин от частот основных источников вибрации выполняется таким образом, чтобы первые были выше вторых.

В связи с этим любые конструктивные мероприятия при ремонте или подкреплении судовых пластин как минимум не должны приводить к снижению их собственных частот колебаний, что исключит возникновение резонанса и, как следствие, усталостных повреждений.

В контексте данной работы независимо от источника вибрации и характера колебаний следует определить диапазоны параметров накладного листа, которые не приведут к снижению собственной частоты колебаний системы «подкрепляемая пластина — накладной лист».

На основании выполненных обобщений и анализа сформулированы задачи исследования.

Вторая глава посвящена теоретическому обоснованию параметров накладного листа для подкрепления судовых конструкций.

Определено напряженно-деформированное состояния пластины, подкрепленной накладным листом, при её изгибе для выявления потенциально опасных с точки зрения появления усталостных трещин районов пластины.

С этой целью рассмотрен изгиб балки-полоски переменного по длине сечения при жесткой заделке концов (косинусоидальная погибь). Расчетная схема приведена на рис. 5.

Опорный момент Мл определяется выражением

относительной ширины накладного листа 60 и соотношения моментов инерции различных сечений пластины к.

Изгибающий момент в точке С определяется выражением

(1)

где коэффициент а = — 3 -

3 Ь1(\-к) + к 2 [ Ь0(\-к)+к

, значения которого зависят от

где ко

где ко

(2)

а,;

= (1-г>о)4

установлено соотношение между моментами инерции площадей поперечных сечений эквивалентной балки-полоски постоянного сечения /э и исходной балки-полоски переменного по длине сечения в неподкрепленной части J

(5)

где коэффициент при свободном опирании пластины

Ьд (о,б(2 - 60 )(2 - Ар ) + 0,4^)

0 + «)3

Далее в работе проведен анализ напряженного состояния подкрепленной накладным листом пластины методом конечных элементов для контроля результатов расчетов, полученных аналитически, с целью оценки погрешностей, возникающих благодаря принятым допущениям. При аналитическом расчете не учитывались цепные напряжения и сдвиговые деформации. Часть пластины, подкрепленная накладным листом, считалась монолитной. Не учитывалась внецентренность приложения усилий в плоскости подкрепленной пластины.

Расчет МКЭ выполнен для случая цилиндрического изгиба пластины при действии поперечного давления. Схема подкрепления приведена на рис. 6. Рассматривалось жесткое закрепление пластины на опорном контуре при учете распора.

Рис. 6. Расчетная схема подкрепления пластин накладными листами

В качестве расчетного принято единичное давление Р = 1 МПа. Перерасчет напряжений и перемещений на любое реальное давление в рамках линейной задачи осуществляется умножением на его величину. Величина шпации составляет а = 600 мм, толщина пластины 50 = 10 мм, толщина накладного листа 51,, = 0,5-50 = 5 мм.

Из анализа результатов расчета установлено, что при принятых соотношениях толщины пластины к ее пролету влияние распора практически не проявляется. При этом касательные напряжения на два порядка ниже нормальных, т.е. пренебрежимо малы. Кроме того, характер изменения нормальных напряжений по ширине пластины и количественно, и качественно практически совпадает с полученным аналитически.

Затем была проварьирована относительная ширина накладного листа Ь0 = Ыа в диапазоне 0 -ь 1 при его постоянной относительной толщине п = 0,5.

Сопоставление результатов соответствующих расчетов напряжений в характерных сечениях методом конечных элементов с результатами аналитического расчета напряжений приведено на рис. 7.

ст МПа

Рис. 7. Сопоставление результатов расчета изгибных напряжений в характерных точках подкрепляемой накладным листом пластины, полученных аналитическим расчетом (сплошная линия) и МКЭ (штриховая линия)

Третья глава посвящена исследования работы судовых конструкций, подкрепленных накладными листами, в условиях повышенной вибрации.

Получены формулы для определения частот собственных колебаний пластины первого тона с учетом переменной по длине балки-полоски массы при жесткой заделке концов (косинусоидальная погибь):

3 511 77

Я, =--г, - для «сухой» пластины;

а

Я, =--F-, - для пластины, имеющей односторонний контакт с водой;

а

, 511 „

Я, =--F, — для пластины, имеющеи двухсторонний контакт с водой.

а

В этих формулах

F-, =

1,249

S>K3

3 2 1

1,5 + п\ —Ь0 н—sin я;Ь0 н--sin2;r60

2 я" 4л"

1,249

3 2 1

11,9 + п\ —Ь0 н—sin лЬ0 + —sin2;rf>0 2 л Ал

(6)

(7)

кромка) <у, = 1,83 МПа. Если последние считать номинальными напряжениями, то коэффициент концентрации составит а= 1,93.

Рис. 15. График распределения интенсивностей напряжений в характерной зоне

Как следует из рис. 16, уровень интенсивности напряжений падает по мере удлинения накладного листа. В последнем случае а = 1,49, против а = 1,93 при относительной длине накладного листа 0,75 от длины подкрепляемой пластины.

Рис. 16. График распределения интенсивностей напряжений в характерной зоне

Было рассмотрено, как изменяться результаты решения, если накладной лист и подкрепляемую пластину рассматривать как единое целое (см. рис. 17).

Рис. 17. Накладной лист и подкрепляемая пластина как единое целое

Как видно из рис. 18, с достаточной для практики точностью для данной постановки решения задачи можно воспользоваться монолитной моделью подкрепления накладным листом.

Рис. 18. График распределения интенсивностей напряжений в характерной зоне

Действительно, при соединении листов только лобовым швом а = 1,88, т.е. расхождение составляет около 2,5%.

Приведенные выше результаты относятся к случаю, когда высота катета сварного шва равна толщине накладного листа. Однако при изменении катета шва по отношению к толщине накладного листа будет изменяться и коэффициент концентрации напряжений.

В работе рассматривались различные варианты отношений высоты катета шва к к толщине накладного листа 5. Отношение изменялось от 1 до 0. Для всех рассмотренных случаев характер эпюр интенсивностей напряжений был аналогичен эпюре, показанной на рис. 19.

Рис. 19. Эпюра интенсивностей напряжений

При обработке полученных результатов с помощью метода наименьших квадратов была получена приближенная эмпирическая зависимость (14) коэффициента концентрации напряжений от отношения А/5:

а =

а + Ь\ —

5

(14)

где а = 0,020; Ь = 0,250; с = 0,431; к - высота катета шва; 5 - толщина накладного листа.

Графическая интерпретация полученной формулы показана на рис. 20.

** Н.»гм$ МиОе1

дормпа >н(ит я

Б - шгюбаа

£ **

-Я ■о*

>-

- - -Реальный диапазон

X Ах|5 (ипИг)

Рис. 20. График изменения коэффициента концентрации напряжений а в зависимости от отношения к/Б'

Установлено, что с ростом катета шва снижается коэффициент концентрации напряжений, т.е. его минимальной величине соответствует катет шва равный толщине накладного листа. При этом в соответствие с приведенной зависимостью а= 3,7, что достаточно много. Однако следует иметь в виду, что это теоретический коэффициент, который выше эффективного коэффициента концентрации напряжений.

Кроме того, в данном случае рассматривалось растяжение пластины с накладным листом. При изгибе пластины под действием поперечного давления на пластину со стороны накладного листа (наружная сторона обшивки) в сварном шве будет иметь место снижение напряжения, что практически безопасно с точки зрения хрупкой прочности. С другой стороны, концентрация напряжений представляет серьезную опасность при циклических нагрузках, приводящих к усталости. Если пластина с накладным листом будет изгибаться под действием пульсирующего давления воды (например, при периодическом пробегании волны вдоль борта или вследствие пульсации давления в кормовом подзоре при прохождении лопастей вращающегося винта вблизи обшивки), то будет иметь место знакопостоянный цикл изменения напряжения в области сжатия, который наименее опасен с точки зрения развития усталостных трещин.

Опасность могут представлять напряжения от вибрации пластины с накладным листом или ее циклическое растяжение-сжатие при действии волновых моментов. Последнее актуально для пластин палубы и ширстрека. В днищевой обшивке уровень напряжений от общего изгиба корпуса обычно ниже напряжений в настиле палубы. Что касается средней по высоте части бортовой обшивки, где наблюдается интенсивный износ, приводящий к необходимости подкреплений, то здесь напряжения от общего изгиба корпуса минимальны, а интенсивная вибрация возможна только в районе машинного отделения и винта (приблизительно 0,25L в нос от кормового перпендикуляра).

Шестая глава посвящена экспериментальному определению частот собственных колебаний подкрепленных накладными листами пластин.

В соответствии с общеизвестной методикой, изложенной в работе A.A. Черного, был составлен план эксперимента.

При постановке эксперимента исходили из рассмотрения вибрации «длинной» пластины, которая на большей части длины изгибается по цилиндрической поверхности, т.е. в этом случае допускается рассматривать колебания балки-полоски, как это делалось в главах 2 и 3 при теоретическом исследовании колебаний пластины, подкрепленной накладным листом.

В системе «подкрепляемая пластина — накладной лист» пластина моделировалась полосой длиной рабочей части 600 мм, что соответствует натурным размерам шпации, (максимальная длина 700 мм), шириной 30 мм и толщиной 4 мм. Накладной лист моделировался полосой шириной также 30 мм при варьировании длины накладки в пределах 120 — 480 мм (0,2 — 0,8 от длины рабочей части полосы, имитирующей пластину) и толщины накладки в пределах 3 - 6 мм (0,75 - 1,50 от толщины пластины).

Поскольку реальные пластины судового корпуса в большинстве.случаев имеют ту или иную погибь (начальную или приобретенную), были проведены опыты на образцах с накладкой, имеющих погибь. Исследования в этом направлении в рамках данной работы носили поисковый характер, так как проблема вибрации пластин с погибью требует отдельного, более детального изучения.

На рис. 21 показаны прямолинейные образцы с накладкой, на рис. 22 -образцы с накладкой, имеющие косинусоидальную погибь, на рис. 23 - форма погиби образцов.

Всего для каждой формы погиби было изготовлено по 16 образцов.

Таким образом, испытывались два вида образцов, «прямые» и с начальной погибью трех величин, Fb V2, V3. Исследовались образцы с жесткой заделкой на опоре.

Жесткая заделка имитировалась путем зажатия образца при помощи стальных губок разрывной машины Р-5 (лаборатория Сопротивления материалов ДВГТУ, ныне ДВФУ).

Измерение параметров колебаний осуществлялось с помощью прибора для измерения вибрации фирмы Bruel & Gjaer.

Датчики устанавливались на образец и накладку, что позволяло измерять параметры колебаний обоих элементов. Вибрация возбуждалась ударом по боковой поверхности образца или накладки. Измерялись частоты первого тона собственных колебаний.

Рис. 21. Прямые образцы без начальной погиби

Рис. 22. Образцы с косинусоидальной погибью

350

500

_700_

Рис. 23. Форма погиби заготовок образцов

Сопоставление результатов аналитического расчета и экспериментальных данных показало:

1. Качественный характер зависимостей собственной частоты колебаний от относительной ширины накладки в обоих случаях одинаков.

2. Во всех случаях расчет частоты по аналитическим зависимостям дает завышенные оценки их величины, т.е. с отклонением в опасную сторону, имея ввиду, что отстройка частот собственных колебаний пластин осуществляется вверх от частот основных источников вибрации. Значительное различие теоретических и экспериментальных данных связано с влиянием трудно предсказуемых технологических факторов.

3. Снижение собственной частоты первого тона, которое наблюдалось в аналитических расчета и расчетах методом МКЭ при относительной ширине накладки Ь0 > 0,8, сохраняется и по данным эксперимента, за исключением того, что падение частоты по экспериментальным данным происходит при относительной ширине накладок Ь0 = 0,5 - 0,6. Это можно объяснить погрешностями при проведении эксперимента и технологическими факторами при изготовлении образцов (деформации при резке на гильотине, сварочные напряжения и деформации). Наблюдался недостаточный катет сварного шва и сварочные деформации, которые могут быть причиной этого отклонения.

Анализ влияния погиби листа на частоту собственных колебаний первого тона пластины, подкрепленной накладным листом, показал:

1. С увеличением погиби пластины и увеличением размеров накладки, частота собственных колебаний возрастает, затем происходит падение частоты до значений, соразмерных со значениями частоты колебаний пластин без начальной погиби.

2. Характер зависимости частоты собственных колебаний от погиби остается неизменным относительно одной из переменных при фиксированном значении второй переменной (¿0 или п).

3. Увеличение погиби в практически допустимых пределах не ведет к уменьшению относительной частоты собственных колебаний, что могло бы привести к возникновению явления резонанса.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработаны теоретические основы методики выбора параметров накладных листов, исключающих резонансную вибрацию подкреплённых накладным листом корпусных конструкций.

2. Установлена и математически описана зависимость между частотой собственных колебаний судовых конструкций, подкреплённых накладным листом и размерами накладного листа, исключающая возможность возникновения резонансных колебаний.

3. Получены оптимальные соотношения между массой, размерами и конфигурацией накладного листа, которые позволяют, задаваясь относительной шириной накладного листа получать его толщину и наоборот.

4. Установлено, что при любых параметрах накладных листов напряжения в характерных точках подкрепляемой накладным листом судовой конструкции ниже, чем в неподкреплённой конструкции, а максимальные напряжения действуют на опорном контуре и в углах накладного листа.

5. Получен вид зависимости коэффициента концентрации напряжений при подкреплении накладным листом изношенной судовой конструкции от относительных размеров накладного листа и радиуса скругления его углов.

6. Установлен характер зависимости между катетом сварного шва, а, следовательно, и параметрами режима сварки, и возникающими при приварке накладного листа к судовой конструкции напряжениями.

7. Разработаны методические рекомендации для судоремонтных предприятий по выбору ширины накладного листа в зависимости от его толщины и рекомендации по выбору радиуса скругления углов накладного листа, исключающих возможность возникновения усталостных трещин в подкрепляемой (отремонтированной) конструкции.

Совместно с работой А.И. Мамонтова данная работа завершает цикл исследований изношенных корпусных конструкций, подкрепленных накладными листами, результаты которых являются теоретической основой разработки инженерной методики проектирования такого рода подкреплений при судоремонте.

Автор выражает благодарность Заслуженному работнику высшей школы Российской Федерации, доктору технических наук, профессору К.П. Горбачеву, кандидату технических наук, доценту С.Д. Чижиумову, кандидату технических наук, профессору С.А. Худякову за консультации по выполнению расчетов с использованием численных методов и по проведению экспериментального исследования, а также Заслуженному работнику высшей школы Российской Федерации, доктору технических наук, профессору В.Т. Луценко за ценные советы, замечания и помощь в редактировании автореферата.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ

Публикации в изданиях перечня ВАК:

1. Корявец А.Г. Восстановление местной прочности корпусов судов / А.П. Аносов, А.Г. Корявец, И.С. Старовойтов // Морской флот. - 2010. -№ 5-6. - С. 27-29.

2. Корявец А.Г. Расчет колебаний системы «пластина-накладка» с помощью метода конечных элементов / А.Г. Корявец, А.П. Аносов, И.С. Старовойтов // Морские интеллектуальные технологии. - 2011. - № 1 (Спецвыпуск). - С. 62-63.

Публикации в сборниках научных трудов:

3. Корявец А.Г. Использование накладных полос и дублирующих листов при ремонте с целью восстановления местной прочности / А.Г. Корявец, И.С. Старовойтов // Сб. докл. Региональной науч.-техн. конф. «Молодежь и научно-технический прогресс». Ч. 3. - Владивосток: ДВГТУ, 2010. - С. 48-52.

4. Корявец А.Г. Расчет колебаний системы «пластина-дублер» с помощью МКЭ. Сопоставление результатов / А.Г. Корявец // Сб. докл. Региональной науч.-техн. конф. «Молодежь и научно-технический прогресс». Ч. 3. — Владивосток: ДВГТУ, 2010. - С. 52-54.

5. Корявец А.Г. Зависимость коэффициента концентрации напряжений от степени перекроя пластины накладкой и относительного радиуса скругления угла накладки / А.Г. Корявец // Сб. докл. Региональной науч.-техн. конф. «Молодежь и Научно-технический прогресс». Ч. 3. - Владивосток: ДВГТУ, 2010.-С. 55-58.

6. Корявец А.Г. Практичность использования накладных полос и дублирующих листов при ремонте судов / А.Г. Корявец, И.С. Старовойтов // Сб. докл. Международной конференции с элементами научной школы для молодежи стран АТР по судостроению. - Владивосток: ДВГТУ, 2010. - С. 100104.

7. Корявец А.Г. Анализ опыта использования накладных листов в судоремонте / А.Г. Корявец, А.П. Аносов // Сб. докл. III Всероссийской научно-практической конференции «Ремонт. Восстановление. Реновация». - Уфа, 2012. -С. 93-96.

Корявец Андрей Геннадьевич

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ НАКЛАДНЫХ ЛИСТОВ ПРИ РЕМОНТЕ ИЗНОШЕННЫХ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 14.11.2013. Формат 60x84/16 Бумага писчая. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 418 Отпечатано в типографии ИПК МГУ им. адм. Г.И. Невельского 690059, г. Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50а

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный федеральный университет»

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ НАКЛАДНЫХ ЛИСТОВ ПРИ РЕМОНТЕ ИЗНОШЕННЫХ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Специальность 05.08.04 - Технология судостроения, судоремонта и организация судостроительного производства

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

04201 45331 6

На правах рукописи

Корявец Андрей Геннадьевич

Научный руководитель

доктор технических наук А.П. Аносов

Владивосток - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 5

Глава 1. АНАЛИЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НАКЛАДНЫХ ЛИСТОВ ПРИ РЕМОНТЕ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ 11

1.1. Анализ повреждений листовых конструкций судового корпуса 11

1.2. Требования Правил к конструктивному оформлению накладных листов 19

1.3. Анализ мнений региональных инспекций Регистра о возможности использования накладных листов при

ремонте судовых конструкций 25

1.4. Методы ремонта поврежденных пластин судового корпуса 36

1.5. Постановка задачи 42

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ НАКЛАДНОГО ЛИСТА ДЛЯ ПОДКРЕПЛЕНИЯ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ 46

2.1. Изгиб балки-полоски переменного по длине сечения при жесткой заделке концов 46

2.2. Определение параметров накладного листа минимального

веса 54

2.3. Изгиб балки-полоски переменного по длине сечения при шарнирном опирании концов 64

2.4. Анализ напряженного состояния подкрепленной

накладным листом пластины методом конечных элементов 67

2.5. Заключение по главе 72

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ПОДКРЕПЛЕННЫХ НАКЛАДНЫМИ ЛИСТАМИ, В УСЛОВИЯХ ПОВЫШЕННОЙ ВИБРАЦИИ 73

3.1. Определение частоты собственных колебаний пластины, подкрепленной накладным листом 73

3.2. Колебания невесомой балки с сосредоточенной массой 87

3.3. Расчет частот собственных колебаний подкрепленной накладным листом пластины с учетом переменной по

длине балки-полоски массы при жесткой заделке концов 88

3.4. Расчет частот собственных колебаний подкрепленной накладным листом пластины с учетом переменной по

длине балки-полоски массы при ее шарнирном опирании 104

3.5. Заключение по главе 109

Глава 4. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ НЕКОТОРЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА РАБОТУ ИЗНОШЕННЫХ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ПОДКРЕПЛЕННЫХ НАКЛАДНЫМИ ЛИСТАМИ ИЗ

4.1. Тестовый расчет 114

4.2. Частоты и формы колебаний пластины, подкрепленной накладным листом, при различных соотношениях их размеров 116

4.3. Частоты и формы колебаний пластины, подкрепленной накладным листом, при различных соотношениях их

толщин 119

4.4. Сопоставление результатов расчетов 121

Глава 5. ОБОСНОВАНИЕ ВАРИАНТОВ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ИСПОЛНЕНИЯ НАКЛАДНЫХ ЛИСТОВ ДЛЯ РЕМОНТА ИЗНОШЕННЫХ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ 124

5.1. Зависимость коэффициента концентрации напряжений от степени перекрытия пластины накладным листом 124

5.2. Зависимость коэффициента концентрации напряжений от радиуса скругления угла накладного листа 127

5.3. Влияние параметров сварного шва на напряженное состояние подкрепленной пластины по контуру

накладного листа 128

Глава 6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ПОДКРЕПЛЕННЫХ НАКЛАДНЫМИ ЛИСТАМИ 137

6.1. Планирование эксперимента 137

6.2. Постановка эксперимента 139

6.3. Обработка результатов экспериментов 143

6.4. Сопоставление результатов экспериментов с результатами аналитических расчетов для подкрепленной накладным листом пластины 158

6.5. Влияние погиби подкрепленной накладным листом

пластины на частоту ее собственных колебаний 160

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 162

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 167

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Мнение региональных инспекций Регистра РФ о

целесообразности ремонта поврежденных листовых конструкций судового корпуса с помощью накладных листов (по данным работы [57]) 177

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Результаты расчетов напряженного состояния

подкрепленной накладным листом пластины методом конечных элементов 222

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Результаты расчетов частот колебаний

пластины, подкрепленной накладным листом,

при различных соотношениях их размеров 228

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Результаты расчетов частот колебаний

пластины, подкрепленной накладным листом,

при различных соотношениях их толщин 248

ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Расчет напряжений в углу накладного листа в

зависимости от степени перекрытия пластины накладным листом 257

ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Расчет напряжений в углу накладного листа в

зависимости от его радиуса скругления 277

ПРИЛОЖЕНИЕ 7. Результаты расчета частот собственных

колебаний балки-полоски, подкрепленной накладкой, в зависимости от начальной погиби 286

ПРИЛОЖЕНИЕ 8. Программа на языке QBasic для расчетов по

плану эксперимента типа 4 295

ПРИЛОЖЕНИЕ 9. Копии актов внедрения и иных документов,

разработанных на основе результатов диссертационного исследования 304

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время флот российских транспортных и добывающих компаний состоит из «старых» судов, возраст значительной части которых превышает 24 года - нормативный срок эксплуатации. По некоторым оценкам их число составляет более 80 %. Естественным следствием этого является значительный износ корпусных конструкций.

В большинстве случаев проведение капитального ремонта невыгодно с экономической точки зрения в особенности, если срок дальнейшей эксплуатации судна составляет не более пяти лет.

В подобной ситуации наиболее целесообразно использование при ремонте накладных листов. Это позволяет сократить время ремонта и снизить трудоемкость и финансовые затраты.

Другим направлением применения накладных листов является аварийный ремонт. Незначительные повреждения наружной обшивки, в том числе и в подводной части, в ряде случаев могут быть устранены без докования судна наваркой с внешней или внутренней стороны обшивки накладного листа, что позволяет эксплуатировать судно до очередного планового ремонта.

Кроме того, судовладельцы прибегают к модернизации и переоборудованию судов с целью их удлинения или расширения района плавания. При этом общая продольная прочность судов в построечном варианте может оказаться недостаточной. Для увеличения момента сопротивления поперечного сечения корпуса используют продольные полосы значительной толщины, которые наваривают поверх основной обшивки на палубу или в районе ширстрека. Такая практика существует долгое время, и безаварийная эксплуатация судов, переоборудованных с соблюдением всех требований Правил, свидетельствует о работоспособности связей с приваренными накладными полосами в составе прочного корпуса.

Реализация планов по обновлению Российского флота, в конце концов, практически исключит из употребления ремонт изношенных конструкций с помощью накладных листов. В то же время процесс обновления флота продлится не менее 10 - 20 лет, и поэтому применение при ремонте изношенных конструкций накладных листов еще долгое время будет оставаться актуальным. Что касается аварийного ремонта и увеличения общей продольной прочности корпусов судов при их модернизации с помощью накладных листов, то эти мероприятия будут оставаться актуальными всегда.

Установка на пластины накладных листов приводит к появлению ряда проблем, связанных с прочностью, устойчивостью и вибрацией подкрепленных пластин.

Представляемая работа выполнялась в рамках договорной НИР с ГУ Регистра РФ, направленной на обоснование возможности использования накладных листов в практике судоремонта и модернизации судов. Ей предшествовала выполненная в том же контексте работа [53]. В этой работе были рассмотрены вопросы устойчивости, местной прочности при действии поперечных нагрузок, прочности при упругопластическом деформировании в результате периодического замерзания и огтайки воды, попавшей в зазор между подкрепляемой пластиной и накладным листом, и ряд других.

С точки зрения вибрации, которая при циклическом изгибе приводит к появлению усталостных трещин, установка накладного листа в зависимости от его параметров может снижать или увеличивать частоту собственных колебаний подкрепляемой пластины, так как, с одной стороны, увеличивает изгибную жесткость пластины, с другой стороны, увеличивает ее массу.

Обоснованная оценка влияния параметров накладного листа на частоту собственных колебаний системы «пластина - накладной лист» позволит исключить появление резонансных колебаний подкрепленных при ремонте пластин.

Решению именно этой проблемы посвящена представляемая работа.

Цель работы - разработка теоретических основ обоснования параметров накладных листов для подкрепления изношенных судовых конструкций при судоремонте.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать теоретические основы методики выбора параметров накладных листов, исключающих резонансную вибрацию подкрепленной накладным листом корпусной конструкции.

2. Установить зависимость между частотой собственных колебаний судовых конструкций, подкрепленных накладным листом, и размерами последнего и математически описать ее.

3. Получить оптимальные соотношения между массой, размерами и конфигурацией накладного листа для подкрепления изношенной судовой конструкции.

4. Установить районы действия максимальных напряжений в характерных точках подкрепляемой накладным листом судовой конструкции.

5. Исследовать зависимость возникающих при подкреплении накладным листом изношенной судовой конструкции напряжений от относительных размеров накладного листа и радиуса скругления углов.

6. Установить зависимость между конструктивными элементами сварного шва, а, следовательно, и параметрами режима сварки, и возникающими при приварке накладного листа к судовой конструкции напряжениями.

7. Разработать методические рекомендации для судоремонтных предприятий по выбору ширины накладного листа в зависимости от его толщины и рекомендации по выбору радиуса скругления углов накладного листа, исключающих возможность возникновения усталостных трещин в подкрепляемой (отремонтированной) конструкции.

Областью исследований в диссертации является повышение работоспособности и надежности корпусных конструкций.

Объектом исследований является изношенная корпусная конструкция, подкрепленная накладным листом.

Предметом исследований являются методы восстановления корпусов судов и кораблей и физические процессы и условия нагружения, влияющие на работоспособность судокорпусных конструкций.

Научная новизна работы:

1. Впервые разработаны и научно обоснованы теоретические основы методики выбора параметров накладного листа для подкрепления изношенных корпусных конструкций.

2. Усовершенствованы практические рекомендации по выбору радиуса скругления углов накладного листа, исключающих возможность возникновения усталостных трещин в подкрепляемой конструкции.

Практическая ценность работы. Наиболее значимым научным результатом является разработка и научное обоснование теоретических основ методики выбора параметров накладного листа для подкрепления изношенных корпусных конструкций.

Практическое использование результатов исследований позволяет:

а) разработать практические рекомендации для судоремонтных предприятий (возможно в виде номограмм) по выбору ширины накладного листа в зависимости от его толщины;

б) совершенствовать практические рекомендации по выбору радиуса скругления углов накладного листа, исключающих возможность возникновения усталостных трещин в подкрепляемой (отремонтированной) конструкции;

в) задавать параметры режима сварки, исходя из установленной автором зависимости между катетом сварного шва и возникающими при приварке накладного листа к судовой конструкции напряжениями.

На защиту выносятся следующие основные результаты работы:

1. Рекомендации по выбору параметров накладных листов, исключающих резонансную вибрацию подкрепленных накладными листами корпусных конструкций.

2. Рекомендации по выбору радиуса скругления углов накладного листа, исключающего возможность возникновения усталостных трещин в подкрепленной (отремонтированной) конструкции.

Достоверность научных результатов обеспечена применением общепринятых апробированных методов теоретических и экспериментальных исследований, элементов теории надежности, методов строительной механики корабля и сопротивления материалов, а также сопоставимостью результатов, полученных аналитическим и опытным путем. Основные аналитические зависимости получены с применением методов математического анализа. Обработка результатов исследований осуществлялась с применением методов математической статистики.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследования докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях различных уровней: Региональная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и научно-технический прогресс» (г. Владивосток, ДВГТУ), 2010 г.; Международная конференция с элементами научной школы для молодежи стран АТР по судостроению (г. Владивосток, ДВГТУ), 2010 г.; III Всероссийская научно-практическая конференция «Ремонт. Восстановление. Реновация» (г. Уфа), 2012 г. По результатам исследований были разработаны предложения по корректировке Инструкции по определению технического состояния, обновлению и ремонту корпусов морских судов в части дефектации и ремонта, которые были доложены на секции НТС ГУ Российского морского регистра судоходства в 2005 г. В 2012 г. Регистр распространил циркулярное письмо № 341-4.1-588ц от 12.09.2012 г. касательно временного ремонта

судов. Теоретические результаты исследований внедрены в учебный процесс по специальности 180101 - «Кораблестроение» и используются в ФГАОУ ВПО «ДВФУ» при чтении студентам цикла технологических дисциплин.

Личный вклад автора. В диссертации изложены результаты исследований, полученные автором самостоятельно, а также совместно с доцентом А.И. Аносовым и инженером И.С. Старовойтовым. При этом автору принадлежат: выбор методов теоретических и экспериментальных исследований; планирование, организация и проведение эксперимента, обработка, анализ и обобщение полученных данных, обоснование выявленных закономерностей и формализация полученных зависимостей.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных статей, из них 2 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и восьми приложений. Общий объем работы составляет 176 листов, в том числе 68 рисунков, 44 таблицы, список литературы из 83 наименований.

Автор выражает благодарность проф., докт. техн. наук К.П. Горбачеву

доценту, канд. техн. наук С.Д. Чижиумову, проф., канд. техн. наук С.А. Худякову за ценные консультации по выполнению расчетов с использованием численных методов и проведению экспериментального исследования.

1. АНАЛИЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НАКЛАДНЫХ ЛИСТОВ ПРИ РЕМОНТЕ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

1.1. Анализ повреждений листовых конструкций судового корпуса

Исчерпывающий анализ повреждений листовых конструкций судового корпуса, которые могут быть устранены с использованием накладных листов, приведен в работе [53], выполненной в едином контексте с данной работой. Остановимся на основных положениях этого анализа.

Эксплуатационные повреждения корпусных конструкций судов, полученные вследствие волновых воздействий, исследованы в трудах Н.В. Барабанова, Л.М. Беленького, Г.В. Бойцова, A.C. Брикера, М.Н. Гаврилова, Н.Ф. Ершова, В.А. Жибирова, Н.И. Иванова, Г.В. Козлякова, В.А. Кулеша, А.И. Максимаджи, Ю.Г. Рыбалкина, Г.П. Шемендюка, М.Н. Эпштейна, А.Д. Юнитера и др. [13, 16, 19, 21, 32, 33, 34, 37, 45, 59, 71, 79].

Повреждения судов ледового плавания рассмотрены в работах В.Н. Бугакова [18], М.Н. Гаврилова и Д.Е. Хейсина [22], Н.В. Куликова [47], В.Т. Луценко [50], сотрудников Арктического и Антарктического научно-исследовательских институтов [81].

Износ листовых конструкций вследствие коррозии исследовался В.А. Бабцевым, A.B. Курдиным и A.B. Швецовым [48], В.Ф. Ивановым [36], А.И. Максимаджи [52], Н.Д. Томашовым [70], А.Н. Хаустовым [74], Д.Е. Хейсипом [75], Д.Т. Чапкисом [76] и др.

Повреждения и износ днищевой обшивки отражены в работах В.А. Бабцева, Н.В. Барабанова, H.A. Иванова, Г.П. Шемендюка [6, 8, 12].

Рассматривают следующие виды повреждений листовых судовых конструкций: остаточные деформации, износ и нарушение целостности металла (трещины и пробоины). В качестве временной меры ремонта ко всем видам этих повреждений могут применяться накладные листы.

В глубоких вмятинах разрывы обшивки образуются при ее малой толщине (я < 5 мм). Однако вследствие высокой пластичности судостроительных сталей разрывы обшивки отсутствовали при относительных стрелках прогиба/II = 1/2 -г- 1/3 (рис. 1.1.1) даже при наличии в районе вмятин сварных шв