29.04.2003 21:24
Как сделать подводную лодку такой, чтобы ее корпус мог выдерживать давление практически любых глубин океанов и морей? В Научно-технологическом Парке Оренбургского Государственного Университета была разработана новая технология конструирования оболочки корпусов подлодок, которая позволяет им выдерживать огромные гидростатические давления.
Известно, что главным в корпусе подводной лодки, преднапряженном постоянным усилием, является оболочка. Существующие конструкции, имеющие оболочку в качестве главного конструктивного элемента и преднапряженных постоянным усилием, как раз не могут быть использованы под водой в условиях большого гидростатического давления.
В Автономной Некоммерческой Организации ⌠Научно-технологический Парк Оренбургского Государственного Университета■ Кияновым И. М. была разработана конструкция, имеющая оболочку в качестве главного конструктивного элемента, которая позволяет находиться подлодке под водой в условиях большого гидростатического давления.
Такого результата Киянов, который уже давно занимается исследованиями в данном направлении, добился за счет того, что внутри оболочки, на расстоянии друг от друга, определяемом расчетом, были установлены кольца прямоугольного сечения, а между кольцами и оболочкой помещены связи, создающие в оболочке постоянное растягивающее, а в кольцах также постоянное, но сжимающее усилие.
Корпус такой глубоководной подводной лодки состоит из оболочки 1, кольца 2 и связи 3.
⌠Оболочка подводной лодки испытывает большое гидростатическое давление воды, в результате которого в ней возникают нормальные сжимающие напряжения, действующие в двух направлениях: кольцевых и им перпендикулярных √ меридиональных■ - говорит Киянов. ⌠При этом нормальные сжимающие напряжения в меридиональных направлениях в два раза больше, чем в кольцевых. Этим сжимающим напряжениям, возникающим в оболочке от гидростатического давления в меридиональных направлениях, противопоставляются растягивающие напряжения, возникающие от предварительного напряжения, сохраняющегося постоянным при изменениях гидростатического давления и колебаниях температуры.■
Таким образом, удается добиться такого результата, что сжатые кольца уменьшают сжимающее усилие в оболочке. Обеспечить устойчивость сжатых колец за счет увеличения их толщины можно при меньших затратах материала /стали/, чем обеспечить устойчивость сжатой оболочки, так как в формуле для момента инерции прямоугольного сечения толщина входит в третьей степени /толщина оболочки значительно меньше толщины колец/. Благодаря этому получается экономия материала оболочки.
⌠Важное значение имеет постоянное усилие преднапряжения, поскольку работа постоянного усилия преднапряжения, подсчитанная по формуле Клапейрона, в два раза больше работы усилия, изменяющегося от минимальной величины до максимальной, а это приводит к экономии материала связей, создающих постоянное усилие преднапряжения■ - говорит Киянов. ⌠Увеличение количества связей не приведет к удорожанию их общей стоимости, так как при увеличении количества связей вес каждой связи и стоимость ее уменьшаются. Постоянное усилие преднапряжения обеспечивает постоянство усилия в оболочке при погружении и всплытии подводной лодки, а также и при колебаниях температуры. Постоянные напряжения в оболочке замедляют развитие трещин усталости, что способствует увеличению надежности и долговечности конструкций.■
Проектирование корпусов новых подлодок на основе данной технологии позволит значительно увеличить потолок глубины погружения подлодок.
Информация для контакта:
460352, г. Оренбург, пр. Победы, 13, ОГУ
Дата публикации: 29 апреля 2003
Источник: SciTecLibrary.com
ОБЗОР ИЗОБРЕТЕНИЙ СВЕРХПРОВОДНИКИ. Часть 2.
добавить ресурс
.gif){kind=small}
Переработка мусора:
ТБО и другие проблемы современности:
© Дизайн Студии РОМАрт, 2004.