ИЗГИБ СУДНА
Изгиб судна — деформация корпуса с искривлением продольной оси; бывает плоским (вертикальным или горизонтальным) и косым; в расчёте корпус рассматривают как свободно плавающую трубчатую балку; на вершине волны корпус испытывает перегиб, на подошве — прогиб.
Изгиб судна — деформация корпуса, при которой искривляется его продольная ось. Различают плоский и косой изгибы. При плоском судно изгибается в диаметральной плоскости (вертикальный изгиб) или в плоскости ватерлинии (горизонтальный изгиб). При косом плоскость изгиба наклонена и к диаметральной плоскости, и к плоскости ватерлинии.
В строительной механике корабля корпус считают трубчатой свободно плавающей балкой с диафрагмами-переборками. При изгибе поперечные сечения такой балки остаются практически плоскими и поворачиваются вокруг нейтральных осей, проходящих через центр тяжести каждого сечения; при этом в сечениях возникают нормальные и касательные напряжения.
Если при вертикальном изгибе продольная ось выпукла вверх, деформацию называют перегибом, если вниз — прогибом. При перегибе связи корпуса выше нейтральной оси (настил и набор верхней палубы) растягиваются, а ниже её (днище, второе дно) сжимаются; при прогибе картина обратная. На вершине волны корпус испытывает перегиб, на подошве — прогиб.
Нормальные напряжения распределены по сечению по линейному закону: они пропорциональны расстоянию от нейтральной оси и на ней равны нулю. Касательные напряжения распределены по закону, близкому к параболическому, и максимальны на нейтральной оси. Общую продольную прочность рассчитывают по наибольшим нормальным напряжениям; при плоском изгибе они равны σ = M·z/J, где M — изгибающий момент в сечении, z — расстояние точки сечения от нейтральной оси, J — момент инерции площади сечения. При косом изгибе изгибающий момент раскладывают на составляющие по главным осям сечения, а вызванные ими напряжения суммируют.
Перемещения (прогибы, углы поворота) вычисляют, как для балки переменной жёсткости, интегрированием уравнения упругой линии судна EJ(x)·w″ = M(x), где w(x) — прогиб, EJ(x) — жёсткость при изгибе, x — координата сечения. Прогибы всех сечений обычно определяют относительно линии, соединяющей центры тяжести концевых сечений, которые считают неподвижными. Изгиб судна необходимо учитывать при расчётах постановки в док, продольного спуска и центровки гребных валов на стапеле.