ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ МАТЕРИАЛА СУДОВЫХ НАДСТРОЕК

Статья посвящена описанию экспериментальной установки для исследования долговечности образцов из полимерных композиционных материалов, используемых для изготовления надстроек морских транспортных судов. Подробно представлен конструктивный состав установки, рассмотрены способы приложения нагрузок на испытуемый образец. В состав экспериментальной установки входит качающий стол моделирующей качки судна, на котором закреплен испытуемый образец болтовыми, заклепочными или клеевыми способами соединения. В данной работе выполнен анализ нагрузок, действующих на стены надстройки, в частности в районе нижней части, соединенной с основным корпусом судна при эксплуатации судна в морских условиях. Отмечается, что действующие нагрузки на испытуемый образец моделирует нагрузки, действующие на надстройки морских судов, в частности на узел соединения надстройки с основным корпусом. При проведении испытаний на данной установке предусмотрена возможность изменения величин нагрузок в соответствии с реальными условиями нагружения судовых надстроек. Рассмотрена установка, имеющая универсальный характер и позволяющая исследовать долговечность образцов, изготовленных из полимерных композитных материалов в зависимости от их структурных составляющих, количества и расположения слоев при определенных условиях нагружения с учетом ветровых и волновых нагрузок, а также сжимающих нагрузок, возникающих от собственного веса надстройки. Приведены результаты расчета напряжений, возникающих в испытуемом образце под действием указанных ранее нагрузок. Сделан вывод об актуальности и преимуществах использования предлагаемой установки для определения долговечности полимерных композитных материалов и актуальности совершенствования ее при проведении дальнейших исследований.

судостроение, судовая надстройка, полимерный композиционный материал, испытание на долговечность, экспериментальная установка, ветровая нагрузка, волновая нагрузка, качка судна, узел соединения, испытание образцов

1. Mouritz A. P. Review of advanced composite structures for naval ships and submarines / A. P. Mouritz, E. Gellert, P. Burchill, K. Challis // Composite structures. - 2001. - Vol. 53. - Is. 1. - Pp. 21-42. DOI: 10.1016/S0263-8223(00)00175-6.

2. Hertzberg T. LASS, Lightweight construction applications at sea. SP Report 2009:13 / T. Hertzberg. - Boras: SP Technical Research Institute of Sweden, 2009. - 221 p.

3. Håkansson M. Cost and weight of composite ship structures: A parametric study based on Det Norske Veritas rules / M. Håkansson, E. Johnson, J. W. Ringsberg // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part M: Journal of Engineering for the Maritime Environment. - 2018. - Vol. 232. - Is. 3. - Pp. 331-350. DOI: 10.1177/1475090217693419.

4. Tawfik B. Weight reduction and strengthening of marine hatch covers by using composite materials / Tawfik, H. Leheta, A. Elhewy, T. Elsayed // International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering. - 2017. - Vol. 9. - Is. 2. - Pp. 185-198. DOI: 10.1016/j.ijnaoe.2016.09.005.

5. Правила классификации и постройки морских судов. - СПб.: Российский морской регистр судоходства, 2018. - Ч. XVI. - 32 с.

6. Кутейников М. А. Разработка новых правил по конструкции и прочности морских судов из полимерных композиционных материалов / М. А. Кутейников, С. М. Кордонец, Н. Н. Федонюк // Научно-технический сборник российского морского регистра судоходства. - 2017. - № 46-47. - С. 64-71.

7. Алсаид М. Экономическая эффективность при изготовлении надстроек судов из композиционных материалов / М. Алсаид, А. Саламех // Сборник материалов VII Международной научно-практической конференции в рамках программы проведения торжественных мероприятий, посвященных празднованию 100-летия Астраханского речного училища. - 2018. - С. 132-135.

8. Дектярев А. В. Обоснование проектных характеристик надстроек на ранних стадиях проектирования средних рыболовных судов / А. В. Дектярев [и др.] // Известия КГТУ. - 2019. - № 54. - С. 154-165.

9. France W. N. An investigation of head-sea parametric rolling and its influence on container lashing systems / W. N. France, M. Levadou, T. W. Treakle, J. R. Paulling, R. K. Michel, C. Moore // Marine Technology and SNAME news. - 2003. - Vol. 40. - Is. 01. - Pp. 1-19. DOI: 10.5957/mt1.2003.40.1.1.

10. Пат. 205463 РФ, МПК B63B 79/30. Установка для испытаний соединений судовых корпусных конструкций на циклическую долговечность / Али Саламех, Мазен Алсаид, В. А. Чанчиков, В. А. Петровский; заяв. и патентообл. Али Саламех, Мазен Алсаид. - № 2020139513; заявл. 01.12.2020; опубл. 15.07.2021, Бюл. № 20. - 9 с.