Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 34. 21 september 1954 - Fartygs hållfasthet som forskningsuppgift, av Lennart Swenson
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
774
TEKNISK TIDSKRIFT
fördelningen, bör inkluderas i resultatet samt dessutom av
principen för beräkning av motståndsmomentet hos
fartygssektionen. Beträffande det sistnämnda spörsmålet har
stora mätningar utförda av brittiska amiralitetet på M/S
"Neverita" och "Newcombia" givit resultat, som är av
betydande värde för bedömning av fartygssektionens enskilda
delars förmåga att uppta drag- resp. tryckpåkänningar.
Forskning enligt samma metoder behövs också
beträffande de maximala spänningar som kan tillåtas för olika
fartygstyper.
Ett fartygsskrov utsätts också för horisontalböjning och
vridning under gång i vågor. Frågan om storleken av de
härav uppkomna påkänningarna och hur dessa adderar
sig till dem som orsakas av det vertikalböjande momentet
har behandlats av flera forskare, men kräver ytterligare
utredningar, såväl teoretiska studier som praktiska prov.
Att fördelningen av lasten i ett fartyg är av stor betydelse
har kunnat konstateras och råd och anvisningar i olika
former för hur befälet bör placera lasten i fartyget har
utformats. Ännu står dock vissa frågor olösta och
bekräftelse önskas på vissa antaganden särskilt i fråga om
lastplaceringens inverkan på belastningen på lokala
förband.
Det är också ur verkstadssynpunkt sett värdefullt att
veta hur ett fartyg bör belastas för att inan skall få minsta
långskeppspåkänningar. Om fartyget t.ex. av någon
anledning skall förstärkas vill man förvissa sig om att det får
minsta möjliga förspänning i förhållande till de nya
byggnadselementen. Detta torde vara av särskild vikt vid
svetsade fartyg. Ett tomt fartyg har, antingen det ligger i
lugnt vatten eller i docka, i allmänhet en viss
långskeppsspänning. Vid halvlastat fartyg ger endast en viss
lastför-delning det eftersträvade möjligast spänningslösa
tillståndet. Att förlita sig på att ett rätlinjigt kölstråk skulle
innebära minimum av spänningar i fartyget har genom
mätningar i enstaka fall visat sig vara felaktigt. Teoretiskt kan
man beräkna en lastfördelning som ger minsta möjliga
långskeppspåkänningar. På grund av beräkningens stora
betydelse är det emellertid viktigt, att man med någon
enkel mätmetod kan kontrollera den.
Lokala hållfasthetsproblem
Vid konstruktionen av ett fartyg stöter man på ett otal
olika hållfasthetsproblem. Den elastiska instabilitetsteorin
kan ge svar på många svårlösta aktuella problem. Speciellt
gäller detta de bucklingsfenomen som uppträtt särskilt i
tvärspantade fartygsbottnar.
Plasticitetsteorin innefattar också en avancerad form av
hållfasthetsläran. Ökad kunskap krävs här för att man
skall förstå vissa aktuella spörsmål. Hit hör
midskepps-sektionens uppträdande vid belastning av ytterfibrerna till
flytning, och i samband med de fall, där "waving"
uppträtt i bottenkonstruktioner är naturligtvis den plastiska
bucklingen aktuell.
Spänningsfördelningen i mera allmänna fartygsdelar av
olika typer under belastning har länge varit av intresse.
Vissa försök har redan gjorts, men arbetsfältet är rikt på
detta område. Det korrugerade skottets fördelar i
jämförelse med det plana kräver ytterligare skärskådning,
särskilt då allt större och större fartyg byggs.
Spänningsfördelningen i balkbrickor är av intresse, då det gäller frågan
om infästningsgraden men man vill också veta hur den är
beroende av olika utföranden av förbindningen mellan balk
och bricka. När det är fråga om spänningsfördelningen i
någon konstruktionsdetalj gäller det också generellt, att
man vill ha kännedom om de överförda spänningarna i
tillstötande delar.
Frågan om det rätta valet av spantform eller
proportionerna hos byggda vebbars och vägares liv- och sulplåtar
har sedan länge varit föremål för omfattande studier på
de större varven. I första hand ställs krav på lägsta möjliga
vikt, men andra synpunkter som minsta möjliga yta med
hänsyn till korrosion, effektivitet hos flänsar, livplåtsbuck-
ling osv. kan anläggas och kräver både studier och
praktiska prov.
Osymmetriska profiler används mycket i skeppsbyggeriet
på grund av praktiska fördelar, men deras uppförande vid
böjning och vridning är ett särskilt kapitel, där ytterligare
klarhet är önskvärd.
Klassificeringssällskapen ger anvisning om hur man får
beräkna medverkande plåtbredd. Härom finns emellertid
ett flertal teorier och ett studium över dessa är en uppgift,
vars resultat skulle mottas med tacksamhet.
Svetsspänningar och riktning
En serie svåra sprickbildningar i helsvetsade amerikanska
fartyg för omkring tio år sedan fäste uppmärksamheten
på de inbyggda svetsspänningarna och detta till den grad,
att svetsningen av mången fått ansvaret för alla senare
liknande olyckor. Krympspänningarna är genom sin
koncentration intill svetsen svåra att uppmäta. Speciellt gäller
detta de transversella spänningarna men genom olika
avancerade former av mätteknik har vi under senaste åren
fått en ökad kännedom om svetsspänningarnas storlek.
Vi vet att såväl de longitudinella som de transversella
påkänningarna vid flersträngade svetsar i grovplåt kan nå
värden i storleksordning över plåtmaterialets sträckgräns.
Varje svetsande varv torde också ha erfarenhet av hur
dessa svetsspänningar under ogynnsamma förhållanden
under arbetets gång såsom låg temperatur, felaktig
svets-följd osv. kan utlösas i sprickbildning. Det finns ett starkt
behov av forskning över vilka möjligheter som kan stå
till buds för begränsning av svetsspänningarna.
Vi är också intresserade av att få klarhet i hur
svetsspänningarna eventuellt förändras under inverkan av
driftpålägg. Ar det så att de reduceras eller rent av utlösas
efter flytning, då fartyget varit ute till sjöss en tid, och
under vilka omständigheter kan sprödbrott härvid inträffa?
Andra aktuella verkstadsproblem innefattar många gånger
spörsmål, som kan sammanknytas med fartygs
hållfasthet. Hit hör t.ex. frågan i vilken grad man utsätter ett
plåtfält för inbyggda spänningar vid riktning, och hur
farliga dessa kan vara.
Materialfrågor
De senaste årens erfarenheter inom skeppsbyggeriet har
visat att det använda fartygsmaterialet i många fall
lämnat mycket övrigt att önska.
Varje stål- och valsverk har sin speciella, efter
omständigheterna tillämpade tillverkningsprocess och därmed
också sina speciella svårigheter att brottas med. Det åligger
också ståltillverkarna att genom egen forskning och
kontroll över lämpliga utvalsningstemperaturer,
uppklippningsmetoder osv. leverera ett homogent och mekaniskt felfritt
material.
Vad som speciellt verkstadstekniskt sett har varit till
besvär under senare år är den särskilt vid tjockare plåtar
förekommande lamelleringen. Detta materialfel
uppkommer lättare i det mera dyrbara, från andra synpunkter
sett önskvärda tätade materialet.
Nutidens oeftergivliga krav på fartygsmaterialets
svets-barhet har gjort, att detta ämne torde vara väl utforskat.
Kolstål med låg kolhalt har man vanligen ingen svårighet
att svetsa. För undvikande av sprickor i svetsen är en
hög manganhalt fördelaktig, och för det tätade materialet
bör kolhalten hållas något lägre än för det otätade.
Vad som däremot är aktuellt i dag är problemet om
materialets sprickkänslighet. På detta område har under
de senaste åren forskningen intensifierats i många länder.
I första hand har ett klarläggande på
grundforskningsplanet av sprödbrottets natur eftersträvats. Man har
kunnat konstatera ett gynnsamt inflytande av hög manganhalt
och en ökad tätning antingen med kisel eller aluminium
samt dessutom av en ökad finkornbehandling såsom
normalisering. Härutöver har man funnit, att inte enbart
materialegenskaperna är avgörande för uppkomsten av ett
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
