Корпуса для судостроения

Суть изобретения автора Увакина В.Ф. в создании сверхупругой конструкции-оболочки с периодическими профилями волн гофр расположенных ортогонально, обладающей увеличенной в тысячи раз жесткостью на изгиб и растяжение/сжатие, нагрузку на поверхность этой оболочки по сравнению с обычным прокатным листом. Данная оболочка обладает особыми свойствами – с увеличением относительной глубины волн гофр в продольном и поперечном направлениях, жесткости на изгиб оболочки резко возрастают и могут превысить жесткости пластины на изгиб той же толщины в тех же направлениях в сотни и тысячи раз, а упругость на растяжение в поперечном и продольном направлении уменьшается во столько же раз.

Аналогия Гофрированной оболочки Увакина

Полезное применение конструкции Увакина В.Ф. возможно в оборонной промышленности, судостроении, специальном строительстве защитных сооружений: оболочки для подводных глубоководных аппаратов в т.ч. бортовое перекрытие, промежуточная оболочка, защитные оболочки для наземных специальных объектов (от легких ангаров до защитных оболочек реакторов атомных станций и бронезащиты), сверхлегких несущих оболочек для дирижаблестроения, быстровозводимых ангаров и пр. Данная оболочка позволит существенно снизить массу корпуса изделий и повысить жесткость корпуса судна и прочих плавучих средств при взаимодействии оболочки корпуса судна с препятствием. Выполненная из композитных материалов оболочка может применяться для Военно-морских сил. Может использоваться как многослойная конструкция с взаимозаменяемыми панелями, предназначенная для увеличения жесткости основной обшивки корпуса (палубы) судна, увеличению упругости на ударные нагрузки, а также как дополнительная оболочка для теплоизоляции корпуса (палубы) не увеличивая массу корпуса судна.

[stextbox id=”grey”]Аналогичные изобретений других авторов по теме “Конструктивные элементы корпусов” (B63B3/14):[/stextbox]

Б.Дружиловский Эффекты в оболочечных конструкциях подводной техники, обусловленные локальными геометрическими факторами и локальными усилиями В работе рассматриваются эффекты, инициируемые в корпусах вырезами, жесткими шайбами и радиальными локальными усилиями.
Разработка высокоэффективной производственной технологии автоматизированного изготовления многослойных композитных конструкций с заполнителем (гофрированные трехслойные композитные панели), применяемые в качестве палубных надстроек и переборок объектов морской техники для освоения континентального шельфа, арктических ледоколов, танкеров, промысловых судов (комплекс работ шифр “Заполнитель” пункт 4.1.8. Приложения №5 к Федеральной целевой программе “Развитие гражданской морской техники” на 2009 – 2016 гг.)
Способ изготовления среднего слоя трехслойной панели (патент № 2445228) Изобретение относится к изготовлению многослойных панелей, используемых при строительстве судов и прочих плавучих и транспортных средств. Способ включает формирование единого гофрированного элемента из армирующего материала с заполнением пространств между гофрами вспененным полимером.
Конструкция панели (патент № 2403173) Изобретение относится к области подкрепленных пластин и оболочек, работающих на устойчивость и изгиб, которые могут быть использованы в качестве силовых конструкций различных емкостей гидротехнических и строительных сооружений, корпусов ракет, жестких корпусов подводных лодок, жестких панелей спутников. Конструкция панели содержит обшивку, подкрепленную перекрестными ребрами, образующими на обшивке замкнутые ячейки. Полотна обшивки в замкнутых ячейках выполнены в шахматном порядке на противоположных поверхностях панели и образуют на каждой из этих поверхностей между торцами панели непрерывные цепочки. Ребра панели в зонах пересечения выполнены с увеличенной площадью сечений. Достигается повышение жесткости панели.
НИОКР 2010 г. Швеция. Целесообразность использования панелей из гофрированной оболочки в качестве корпуса в полупогружной морской платформе.

Новая и инновационная концепция реализации преимуществ структуры гофрированной оболочки. Структурную массу оболочки корпуса плавучей платформы можно уменьшить различными способами. В данном исследовании, альтернативный способ создания прочного корпуса платформы представлен с использованием гофрированной структуры. С использованием гофрированных панелей, корпус может быть построен легче и дешевле по сравнению с традиционными корпусами с усиленными бортовыми панелями. Несмотря на то, что идея использования гофрированного наружной обшивки практикуется в различных сферах судостроения в течение длительного времени, например, в качестве гофрированной переборки или настила палубы. Таким образом, цель с данного исследования является анализ и сравнение гофрированной наружной оболочки корпуса платформы с обычными усиленными панелями по отношению к прочности, весу и стоимости конструкции. Здесь используются такие прочностные характеристики, которые включают предел прочности при растяжении, потери устойчивости стабильности и расчетов ресурса усталости. Подробный численный анализ представлен с использованием реального и разумного по площади и объему части конструкции морской платформы. Анализы структуры проводятся с использованием линейного анализа конечных элементов .Ряд критериев проектирования был оценен и проверен путем сравнения предсказаний, полученных в многообразии параметрических исследований, базовой прочности конструкции следующей правил классификации . Рассматривается две альтернативные конструкции с гофрированной обшивкой корпуса по отношению к линейным относительным параметрам симметрии гофры. Первый был с неравными фланцами и той же толщиной, что зафиксировано у эталонной модели. Второй имел одинаковую длину фланцев. Значения снижения веса (металлоемкость), достигнутые с помощью этих конструкций достигали 38 процентов и 59 процентов в общей обшивке корпуса ,по сравнению с эталонной моделью для традиционной базовой наружной обшивки. В исследовании делается вывод, что это позволит сократить денежные затраты на производство на 35 процентов и 49 процентов, соответственно. Исследование ясно показывает, что гофрированные панели наиболее благоприятны для производства таких конструкций и повышение надежности морских сооружений, платформ..

Двойной борт судна (патент № 2108262) Сущность: в двойном борту в составе наружного, внутреннего бортов и междубортных диафрагм со сквозными вырезами, разделенными на ячейки горизонтальными диафрагмами, вертикальные диафрагмы выполнены из листов толщиной (0,005 – 0,009)В, а сквозные вырезы в средней части ячеек диафрагм имеют размер (0,25 – 0,75)В, где В- расстояние между бортами, при этом соединения диафрагм выполнены ослабленным сварным швом. Использование изобретения повышает энергоемкость деформирования двойного борта без увеличения его размеров и тем самым повышает безопасность транспортировки экологически вредных веществ при аварийном столкновении судов

Судовое перекрытие и способ его ремонта (патент № 2072935) Сущность изобретения: гофры связей судового перекрытия пропускаются в вырезах противоположных балок или вне пределов противоположных балок и имеют наименьшую жесткость в цепи: участки стенок связей – гофры связей, в направлении воздействия нагрузок в плоскости стенок балок. Причем гофры по ширине не превышают размер допускаемых деформаций для конструкций, которым принадлежат присоединенные пояски обшивки связей. Ремонт таких перекрытий ведется путем обратной раздвижки гофр (после их деформации) или путем заварки сомкнувшихся гофр. Использование изобретения снижает затраты на ремонт судовых перекрытий.

Для информации фото судов различных классов:

Littoral Combat Ship (LCS) On 27 May 2004, the Department of Defense announced that Lockheed Martin Corporation – Maritime Systems & Sensors, Moorestown, NJ ($46,501,821) and General Dynamics – Bath Iron Works, Bath, Maine ($78,798,188) were each awarded contract options for final system design with options for detail design and construction of up to two Flight 0 Littoral Combat Ships (LCS). One of the designs, the Lockheed design, is a high-speed semi-planing monohull.