Эквивалентный брус

Из различных сил, действующих на корабль как на целое тело, наибольшее значение имеют те, которые стремятся изогнуть судно по длине; для сохранения формы корабля в этом отношении неизменной необходимо придать деталям конструкции судна такие размеры, которые противостояли бы изгибающему моменту. Последний имеет наибольшую величину около мидель-шпангоута, следовательно, продольные связи у этого сечения должны дать достаточно большой момент инерции. Для наглядного представления о последнем строят фигуру или профиль бруса, имеющую одинаковую ("эквивалентную") крепость с сечением корабля у мидель-шпангоута (см. фиг.).

Эквивалентный брус.

Для этого все площади продольных связей соединяются вместе, сохраняя свое положение лишь в вертикальном отношении, напр. А изображает площадь связей верхней палубы, В — второй, С — третьей палубы, D — днищевых связей, Е — наружной обшивки и продольных переборок, приходящихся между этими горизонтальными площадями; тп — нейтральная ось профиля, вычисляемая так же, как и у обыкновенных брусьев. Для металлического судна в расчет принимаются обыкновенно лишь металлические связи, так как чрезвычайно трудно определить степень значения деревянных частей в изгибе металлического сооружения; затем в площадях сечения связей делается вычет на отверстия для заклепок, так что площадь, изображенная на Э. брусе, изображает уже сумму чистых площадей. В более точных расчетах в части бруса, подвергающейся сжатию, этого вычета не делают; в таком случае приходится вычислять 2 положения нейтральной оси: при прогибе (когда оконечности стремятся изогнуться вверх) и перегибе (при обратном изгибе). Основания расчета Э. бруса впервые были разработаны английским инженером Ферберном после опытов, произведенных в Англии над изгибом больших труб для изучения постройки трубчатых мостов. Конструкция последних несколько схожа с конструкцией железных судов, что и навело Ферберна на мысль расчитать крепость судна аналогичным же способом. Над тем же вопросом работали: Скот Россель (строитель парохода "Great Eastern"), Брюнель, Грентан, Рид, Уайт и др. Результатом этих работ явилось значительное улучшение конструкции металлических судов в смысле целесообразности распредления материала. В последнее время при разработке дальнейших подробностей продольного изгиба возник вопрос, в какой мере все связи судна участвуют в натяжениях при изгибе — напр. по всей ли площади сечения верхней палубы натяжение одинаково, как это считается в расчете Э. бруса. исследования эти производятся при помощи приборов, измеряющих малейшие деформации в связях. До сего времени (1903) эти исследования не привели к ощутительным результатам. См. Продольный изгиб, а также и соч. Уайта "Руководство по теории кораблестроения" (пер. с англ., СПб., 1885).

Р. Л—н.