التصميم الأمثل لمقطع وسط السفن اعتمادا على أبعاد عناصر التقوية

الملخص

تعتبر السفن من الانشاءات المعقدة، تتكون بشكل عام من ألواح مقواة، ألواح قاع، سطوح بينية، اطارات، قواطيع، وذو نظام تقوية معقّد أيضا. تعتمد المتانة الطولية للسفينة على معامل مقطع وسط السفينة. يعتمد معامل المقطع بدوره على أبعاد ومخطط العناصر الانشائية في منطقة وسط السفينة وتمتد منطقة وسط السفينة لمسافة ربع طول السفينة أمام وخلف الوسط، في حين تبقى أبعاد العناصر الانشائية ثابتة على كامل هذا الطول. يختبر عزم الانحناء الأعظمي على بدن السفينة ضمن منطقة وسط السفينة، لذلك يلعب مقطع وسط السفينة دورا هاما بالنسبة للمتانة الطولية، كما يتم توصيف المخطط الانشائي اعتمادا على نوع البضاعة التي تنقلها السفينة، حيث أنّ  للأنواع العديدة من السفن مقاطع مختلفة لوسط السفينة.

هناك متطلبات عديدة (كالوزن الانشائي للسفينة، التكاليف الانشائية، وأمان السفينة) مرتبطة بتصميم السفن يمكن حلها بخيارات متعددة. يحقق التصميم الأمثل لأبعاد مقطع وسط السفينة( الألواح وعناصر التقوية)  أهدافا متعددة، كالوزن الأقل، تكاليف الانتاج الأصغرية، وعزم العطالة الأعظمي.

يتم في هذا البحث تحديد الأبعاد المثلى لمقطع وسط السفينة باستخدام برنامج حاسوبي. اجريت الحسابات على عناصر تقوية طولية بأشكال وأبعاد مختلفة، وبسماكات مختلفة للألواح مع تحديد عدد ومواقع عناصر التقوية. كما تمّ حساب عزوم العطالة لعناصر التقوية التي تمكّن من حساب المتانة الطولية لبدن السفينة التي تتحقق بأفضل أبعاد للمقطع العرضي، وتمّ حساب أوزان هذه العناصر بوحدة الطول، لذلك يمكن اختيار العناصر التي تحقق المتانة الطولية بأقل وزن فارغ.