Форум Лаборатории Альтернативной Истории

Факты и гипотезы, о которых умалчивает официальная историческая наука
Текущее время: 25-11, 15:11

Часовой пояс: UTC + 4 часа




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 206 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5 ... 14  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Расчет корабля на прочность
СообщениеДобавлено: 09-07, 21:09 
Не в сети
Модератор

Зарегистрирован: 30-04, 00:46
Сообщения: 1290
Откуда: Москва
Эта тема является продолжением обсуждения прочностных качеств грузовых судов.
http://lah.flybb.ru/topic1816-330.html
В частности, я решил вспомнить молодость и просчитать все вручную, чтобы получить аналитические зависимости параметров судна от нагрузки.

Итак, задача состояла в том, чтобы рассчитать конструкцию баржи, в конструкции которой используется только дерево и металл (в принципе, неважно какой) в качестве соединительных элементов. Соединение балок с помощью веревок в данном случае нагрузки не выдержит.

Шпангоуты расставлены через 1 метр.
Для обелиска массой 1000 тонн получилась следующее (картинка сделана в 3DMax):
Изображение
Данная картина - это самый минимальный вариант, предельный. Скорей всего, для устойчивости судна на опрокидывание (я это не просчитывал), придется ширину увеличивать метров до 20-30, а это повлечет соответственное увеличение высоты шпангоутов (см. расчеты; при 20 метрах ширины баржи высота шпанг. будет около 4 метров).

Поясню, почему именно ферменная конструкция. Дело в том, что расчет дал строительную высоту шпангоута 2.5 метра, но это для того случая, когда он целиком выполнен из дерева, то есть вроде ДСП или фанеры. Это возможно, но технологии такие появились совсем недавно, благодаря появлению широкого ассортимента станков и развитого химического производства.

Так что древним остается строить только фермы. Соответственно, увеличивается строительная высота до 3 метров примерно.

Вот расчет, проверяйте:
Изображение


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 09-07, 22:50 
Ув. Sonj! Ну, а что Вы почувствовали в процессе расчетов - могли или не могли? Каково Ваше последнее впечатление?


Вернуться к началу
  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 09-07, 23:32 
Не в сети
Модератор

Зарегистрирован: 30-04, 00:46
Сообщения: 1290
Откуда: Москва
augvin писал(а):
Ув. Sonj! Ну, а что Вы почувствовали в процессе расчетов - могли или не могли? Каково Ваше последнее впечатление?

Вопрос, конечно, интересный :)

Приведу лишь известные факты.
Такой корабль в принципе могли сделать и древние греки, и римляне, и все, кто был после них. Но вот реально о применении ферменных конструкций всерьез задумались только в самом конце 18 века, после расчета их ведущими математиками (Эйлером, например).
Да и к тому же у меня на рисунке не отображены многочисленные детали, как продольный силовой набор, металлические полосы, тысячи гвоздей и прочих важных элементов.

Скажем так - если бы в древний Египет попал инженер из середины 19 века, то он наверное смог бы организовать постройку такого судна.
Очень маловероятно, я считаю, чтобы в древности до такого смогли додуматься сами. Есть категория знания, которое приходит исключительно через опыт.
Через долгое опробирование и отбрасывание неверных решений.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 09-07, 23:45 
Не в сети

Зарегистрирован: 24-10, 22:50
Сообщения: 551
На деревянную конструкцию не погрузить, из за лакальных перегрузок. Деревяшка будет терять необратимо структуру с нарастающим снижением прочности.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 10-07, 00:03 
Sonj писал(а):
Скажем так - если бы в древний Египет попал инженер из середины 19 века, то он наверное смог бы организовать постройку такого судна.
Очень маловероятно, я считаю, чтобы в древности до такого смогли додуматься сами. Есть категория знания, которое приходит исключительно через опыт.
Через долгое опробирование и отбрасывание неверных решений.

А как же перевозили обелиск римляне?


Вернуться к началу
  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 10-07, 00:57 
Не в сети
Модератор

Зарегистрирован: 30-04, 00:46
Сообщения: 1290
Откуда: Москва
augvin писал(а):
А как же перевозили обелиск римляне?

А действительно - как? У Вас нет информации?
Единственное, что мне пока известно - у них была трирема и 300 гребцов.
Хотя, вообще-то, он у них был втрое легче.
И ферм у них не было - это точно.

Str. писал(а):
На деревянную конструкцию не погрузить, из за лакальных перегрузок. Деревяшка будет терять необратимо структуру с нарастающим снижением прочности.

Да, есть такая проблема. Дерево - очень своеобразный материал из-за своей сильной неоднородности, анизотропии. Особенно сложно сделать места стыковок.
Так что придется закладывать в конструкцию большие запасы по прочности.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 10-07, 01:00 
Не в сети
Модератор

Зарегистрирован: 30-04, 00:46
Сообщения: 1290
Откуда: Москва
Хочу добавить, что для 1900-тонного асуанского обелиска даже эта конструкция не годится, слишком слаба.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 10-07, 01:51 
Не в сети
Admin

Зарегистрирован: 31-07, 12:59
Сообщения: 3847
Откуда: Ростов-на-Дону
Sonj, картинка красивая! Жаль что не от египтологов :evil: ))
3д макс фермы не умеет считать к сожалению)
Максимальные моменты на палубу будут как раз по краям обелиска. А у вас стойка туда не становится.. Опасный там участок.. Ну это так.. Ферма конечно другой вид должна иметь если оптимально распределять.

По расчетам.
Я не понял почему мы не считаем именно веревочные соединения? Где у египтянцев были металло-деревянные конструкции?

Как я понял вы привели расчет сплошной балки длиной 15 м где получилось сечение 2.5 м. Дерево такого сечения - вещь гипотетическая, к тому же фермы работают несколько иначе.
Я завел примерно похожую схему и получил усилия в стержнях близким к средней части по 10 и -10 тонн (в одних сжатие в других растяжение). Причем не на стойках, а на поясах фермы.
Если у кого есть желание посчитать сечения деревянных стержней при длине 2.5-3м и нагрузку на соединения - пожалста.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 10-07, 02:31 
Не в сети
Модератор

Зарегистрирован: 30-04, 00:46
Сообщения: 1290
Откуда: Москва
kavalet, отвечаю по-порядку:

1. Ферму я специально не просчитывал, это просто ее обобщенно-схематичное изображение, так, сказать :roll:
2. Веревочные соединения я не рассматривал, потому что не знаю, какие у них могут быть параметры (просто мне не известны примеры применения оных в ответственных конструкциях).
3. Да, я провел расчет для сплошной балки, но т.к. таких деревьев не бывает, пришлось делать ферму. Поверьте мне как прочнисту, картина напряжений в ферме и в сплошной балке принципиально не отличаются - всю работу берут на себя слои, наиболее удаленные от оси симметрии сечения (Ваш расчет как раз это и показал). То есть ферма практически аналогична двутавру, если материал стоек "размазать" по всей длине.

Подытоживая, можно сказать, что я поступил как современный инженер, попавший на несколько тысячелетий в древность и попытавшийся сделать ковчег из подручных материалов :wink:


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 10-07, 03:01 
Не в сети
Admin

Зарегистрирован: 31-07, 12:59
Сообщения: 3847
Откуда: Ростов-на-Дону
Sonj писал(а):
картина напряжений в ферме и в сплошной балке принципиально не отличаются - всю работу берут на себя слои, наиболее удаленные от оси симметрии сечения (Ваш расчет как раз это и показал). То есть ферма практически аналогична двутавру, если материал стоек "размазать" по всей длине.

Про общую схему напряжений я согласен, а вот в местах соединений (узлов) усилия будут концентрироваться, в отличие от сплошной балки или того же двутавра.
А речь как раз о соединении деревяшек. Е если сжатие еще как-то можно компенсировать хитрым сопряжением брусьев, то растяжение порядка 10 тонн удержать на веревках не так уж просто.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 10-07, 03:32 
Не в сети
Admin

Зарегистрирован: 31-07, 12:59
Сообщения: 3847
Откуда: Ростов-на-Дону
В нарисованной ферменной конструкции кедровый брус на палубе (верхний пояс) проходит с сечением 450 х 500 мм. :twisted:

(Коэффициент использования по СНиПам:
Гибкость пояса в плоскости фермы 0.866
Гибкость пояса из плоскости фермы 0.962)


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 10-07, 12:27 
Не в сети

Зарегистрирован: 31-07, 08:37
Сообщения: 1093
1.Вес каждого из обелисков Хатшепсут, для перевозки которых была предназначена баржа, называют в диапазоне 315-380Т.
Средний - 348Т.
2.Длину называют в диапазоне 29,56-36м. Средняя - 33м.
3.Удельный вес гранита называется в диапазоне 2,6-2,7. Средний - 2,65.
4. Исходя из 1,2,3 и того, что обелиск ПОКА - параллелепипед, сторона основания - 2м.
5. Думаем ПОКА о барже для одного обелиска: пусть ширина 6,5 метра (пока), длина - 33метра.
6.Палубу набираем из ПОПЕРЕЧНЫХ к ДП, составленных вплотную брусьев высотой 400мм и толщиной - 100мм.
7.В середине каждая из таких балок оказывается нагруженной сосредоточенной нагрузкой в 1,06 тонны (0.1м*2м*2м*2,65т/м3=1,06т).
8. Идём сюда:

http://vladirom.narod.ru/stoves/beamcalc.html

...и задаём балку с толщиной 100мм, высотой 400мм, длиной 6,5м, и сосредоточенной нагрузкой 990кГ (больше программа не позволяет).
10.Получаем прогиб ... и запас по прогибу ...
11. Вспоминаем, что нарузка в 1.06 тонны распредеделена на 2 из 6.5 погонных метров балки.
12. Для более точных прикидок ищем в и-нете более удобный куркулятор.
13.Прекращаем боготворить спецов, у которых "одни вилы на две фермы".


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 10-07, 12:30 
Не в сети
Модератор

Зарегистрирован: 30-04, 00:46
Сообщения: 1290
Откуда: Москва
kavalet писал(а):
А речь как раз о соединении деревяшек. Е если сжатие еще как-то можно компенсировать хитрым сопряжением брусьев, то растяжение порядка 10 тонн удержать на веревках не так уж просто.

Да, соединения - самые критичные места. В идеале они должны быть такими, чтобы соединяемые детали составляли как бы единое целое (как при сварке металлов).
Веревки такое не смогут обеспечить - как бы их сильно ни затянуть, они все равно разболтаются. А в такой напряженной конструкции ослабление даже одного узла неминуемо потянет разрушение соседних.

kavalet писал(а):
В нарисованной ферменной конструкции кедровый брус на палубе (верхний пояс) проходит с сечением 450 х 500 мм.

Мда... многовато, конечно.
Хотя можно использовать брус меньшего сечения, но ставить чаще шпангоуты, через 0.5 метра, например (через локоть :wink: )


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 10-07, 12:41 
Не в сети
Модератор

Зарегистрирован: 30-04, 00:46
Сообщения: 1290
Откуда: Москва
oleg писал(а):
Вес каждого из обелисков Хатшепсут, для перевозки которых была предназначена баржа, называют в диапазоне 315-380Т.
Средний - 348Т.

Согласен с Вашими расчетами (правда, непросто сделать брус сечением в 400 мм, но это не принципиально. Проще взять целиком толстый ствол дерева).
Видимо, что-то подобное было у римлян, перевозивших 360-т. обелиск.

Так вот, в результате наших расчетов определяются приблизительные границы возможностей древних судостроителей.

Пока предел возможностей ограничивается цифрой в 400 тонн.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 10-07, 15:21 
Не в сети
Admin

Зарегистрирован: 31-07, 12:59
Сообщения: 3847
Откуда: Ростов-на-Дону
oleg писал(а):
12. Для более точных прикидок ищем в и-нете более удобный куркулятор.
13.Прекращаем боготворить спецов, у которых "одни вилы на две фермы".

спецам нужно доверять, ну и проверять тоже:
http://flyfolder.ru/7293591
Там расчет балки. Красным в конце условия по которым указанная Вами балка с нагрузками не проходит. :-(


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 206 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5 ... 14  След.

Часовой пояс: UTC + 4 часа


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 0


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения

Найти:
Перейти:  
РейСРёРЅРі@Mail.ru
Создать форум

cron
Powered by Forumenko © 2006–2014
Русская поддержка phpBB