Моделирование и расчет плавающего тела в программе RFEM

  • База знаний

Советы и рекомендации

Для правильной моделировки и расчета плавающего тела (специальные плоты, понтоны, плавучие причалы, земснаряды, плавучие дома, плавучие доки, плавучие краны, жилые суда и так далее), требуется проведение двухэтапного расчета.

На первом этапе определяется глубина погружения плавающего тела. Затем, если глубина погружения задана правильно, можно на втором этапе приложить к ватерлинии боковое давление воды. Учет плавучести плавающего тела осуществляется с помощью упругой поверхности основания. Между глубиной погружения и плавучестью тела имеется линейная связь. Когда куб с длиной ребра 1 м полностью погружен в воду, он создает подъемную силу 10 кН. В результате получается коэффициент упругого основания cz = 10 кН/м³, который необходимо применить для поверхностей днища.

Pисунок 01 - Упругое основание

Благодаря тому, уже можно задать правильную глубину погружения.

Pисунок 02 - Глубина погружения плавающего тела

Однако, обязательным условием является то, что плавающее тело практически не скручено, а боковые стенки расположены вертикально.

Для каждого сочетания нагрузок необходимо сначала определить глубину погружения. Затем к каждому сочетанию нагрузок добавляется дополнительное загружение, соответственно содержащее боковые нагрузки. В нашем примере было создано сочетание нагрузок СН 1 с характерными нагрузками, в результате чего получилась для узлов 5 и 6 деформация uZ = 308 мм, а для для узлов 7 и 8 uZ = 325 мм. Для упрощения ввода нагрузок, были в каждом требуемом месте созданы вспомогательные узлы с 11 по 14.

Pисунок 03 - Вспомогательный узел для ватерлинии

Водные нагрузки применялись в качестве произвольных многоугольных нагрузок, и для ясности, была для каждой нагрузки выбрана только одна поверхность. Направление нагрузки является местным z. Это значит, что нагрузка действует перпендикулярно поверхности. Распределение нагрузки является линейным. Затем необходимо указать три значения нагрузки. В нашем случае, были всегда выбраны две точки на поверхности воды, где нагрузка равнялась нулю, а в качестве третьей выбиралась наиболее глубоко погруженная точка с нагрузкой 3,25 кН/м2 или 3,08 кН/м2.

Pисунок 04 - Давление воды

Из-за относительно больших деформаций был для расчета сочетания нагрузок задан расчет по большим деформациям.

Pисунок 05 - Расчет по теории больших деформаций

Автор

Dipl.-Ing. Frank Faulstich

Dipl.-Ing. Frank Faulstich

Разработка продуктов и служба поддержки

Г-н Faulstich отвечает за обеспечение качества программы RFEM, а также обеспечивает поддержку клиентов.

Ключевые слова

плавающее тело плот понтон плавучий дом

Ссылки

Добавить комментарий...

Добавить комментарий...

  • Просмотры 1169x
  • Обновления 26. октября 2020

Контакты

У вас есть какие-либо вопросы по нашим программам или вам просто нужен совет?
Тогда свяжитесь с нами через бесплатную поддержку по электронной почте, в чате или на форуме или ознакомьтесь с различными решениями и полезными предложениями на страницах часто задаваемых вопросов.

+49 9673 9203 0

info@dlubal.com

RFEM Основная программа
RFEM 5.xx

Основная программа

Программное обеспечение для расчета конструкций методом конечных элементов (МКЭ) плоских и пространственных конструктивных систем, состоящих из плит, стен, оболочек, стержней (балок), тел и контактных элементов

Цена первой лицензии
3 540,00 USD