2.6.9 Если частоты свободных колебаний, вычисленные по формулам (2.6.7) и (2.6.8), не удовлетворяют требованиям (2.6.6), то эти частоты должны быть уточнены расчетным путем с помощью одного из общепринятых методов.
Если уточненный расчет подтвердит, что требуемая разность частот не обеспечивается, то допускается представить обоснованный расчет резонансной вибрации, подтверждающий, что амплитуда колебаний кормовой оконечности не превышает допускаемого значения, рассчитанного согласно 2.6.26.
Если амплитуды резонансных колебаний превышают установленные нормы, то должны быть предусмотрены соответствующие мероприятия для изменения или частот свободных колебаний, или частот возмущающих сил.
Расчет местной вибрации
2.6.10 Для предотвращения резонанса частоты свободных колебаний первого тона должны превышать не менее чем на 50% для пластин и на 30% для холостого набора и ребер жесткости частоты возмущающих сил, численно равные:
.1 произведению числа лопастей гребного винта на частоту вращения гребного вала*(1);
.2 частоте вращения коленчатого вала двигателя, умноженной на число рабочих циклов в цилиндрах двигателя за один оборот коленчатого вала*(2);
.3 наибольшей из частот вращения нижнего или верхнего черпакового барабана*(3);
.4 частоте вращения механического разрыхлителя, умноженной на число режущих элементов*(3).
Требуемое превышение частот должно обеспечиваться для всех основных эксплуатационных режимов работы судна.
Примечание. Для основных эксплуатационных режимов работы первичных двигателей генераторов и грузовых насосов, допускается превышение частоты возмущающей силы (не менее чем на 30%) над частотой свободных колебаний.
Если требуемое превышение частот не обеспечивается, следует предусмотреть мероприятия для увеличения частоты свободных колебаний. Эффективность этих мероприятий должна быть подтверждена повторным расчетом.
По согласованию с Речным Регистром допускается превышение указанных частот на 25% для пластин и 15% для холостого набора и ребер жесткости, если проектант представит обоснованный расчет вынужденной вибрации, подтверждающий, что амплитуда колебаний указанных элементов не превышает допускаемого значения (см. 2.6.26).
2.6.11 Частота свободных колебаний первого тона пластины наружной обшивки, опертой на рамный набор и не подкрепленной холостым набором или ребрами жесткости, определяется по формуле, Гц:
, (2.6.11)
где а - короткая сторона пластины, м;
b - длинная сторона пластины, м;
t - толщина пластины, м;
Е - модуль упругости первого рода материала пластины, Па;
- плотность материала пластины, ;
- коэффициент Пуассона материала пластины.
2.6.12 Частоту N* свободных колебаний пластин, указанных в 2.6.11, с учетом присоединенных масс жидкости следует рассчитывать по формуле, Гц:
, (2.6.12-1)
где - коэффициент влияния присоединенных масс жидкости на частоту свободных колебаний пластин, вычисляется по формулам:
если пластина омывается с одной стороны жидкостью,
, (2.6.12-2)
если пластина омывается с двух сторон жидкостями с различными плотностями,
, (2.6.12-3)
, , - плотность жидкостей, ;
- плотность материала пластины, ;
- коэффициент, определяемый в зависимости от отношения сторон пластины по табл. 2.6.12.
Таблица 2.6.12
a/b, c/l | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 |
0,76 | 0,71 | 0,65 | 0,61 | 0,55 | 0,51 | 0,47 | 0,45 | 0,43 | 0,42 |
2.6.13 Частота свободных колебаний первого тона пластин наружной обшивки, опертых на рамный набор и подкрепленных холостым набором или ребрами жесткости (рис. 2.6.13), расчитывается с помощью формулы, Гц:
, (2.6.13)
где с - короткая сторона ячейки пластины, образованной рамным и холостым набором, м;
l - длинная сторона ячейки пластины, м;
2.6.14 Частоту свободных колебаний ячейки пластины с учетом присоединенных масс жидкости следует рассчитывать аналогично формуле 2.6.12-1. При этом коэффициент влияния присоединенных масс жидкости определяют по формулам:
для пластины, омываемой жидкостью с одной стороны,
, (2.6.14-1)
для пластины, омываемой жидкостями с различными плотностями с двух сторон,
, (2.6.14-2)
где с - короткая сторона ячейки пластины, м;
- коэффициент, определяемый по табл. 2.6.12 в зависимости от отношения сторон ячейки пластины.
2.6.15 Частота свободных колебаний первого тона холостого набора или ребер жесткости определяются по формуле, Гц;
, (2.6.15-1)
где К - коэффициент, равный:
при свободно опертых концах профилей - 1,57;
при свободно опертом одном конце профиля и жестко заделанном другом - 2,46;