Расчет выполнен по заказу ООО "Нева Волга" с целью проверки прочности бортового швартовного клюза на соответствие требованиям Правил Российского Морского Регистра Судоходства, предъявляемым к буксирному оборудованию.

Клюз — круглое, овальное или прямоугольное отверстие в фальшборте, палубе или в борту, окантованное литой рамой или металлическим прутком, служащее для пропускания и уменьшения перетирания якорной цепи, швартовных концов или буксирного каната.

Расчетная нагрузка, действующая на буксирный канат, проходящий через клюз, принята на основании п.5.3.4.1 части III «Устройства, оборудование и снабжение» Правил Российского Морского Регистра Судоходства.

Согласно п. 4.3.5 РС при действии на клюзы расчетной нагрузки, допускаемые нормальные напряжения в деталях должны быть не больше предела текучести материала, из которого изготовлена деталь, касательные напряжения – не более 60% предела текучести соответствующего материала.

Клюз изготавливается из стали 20Л ГОСТ 977-88.

Расчет проводится методом конечных элементов в программном комплексе ANSYS Structural, сертифицированном Российским Морским Регистром Судоходства для расчетов общей и местной прочности корпуса судна в рамках линейной теории упругости.

Геометрия модели представлена клюзом и окружающими его металлоконструкциями. Граница модели проходит на достаточном удалении от клюза, чтобы краевые эффекты не влияли на НДС клюза.

Конечно-элементная сетка на деталях, представленных листовым металлом, использует SOLSH-элементы, которые обеспечивают корректное поведение модели даже при одном элементе по толщине листа. Для уточнения расчета непосредственно в клюзе, разбиение на конечные элементы обеспечивает наличие четырех-пяти элементов по толщине.

Сила со стороны каната прикладывается по полосе шириной 30 мм, выделенной внизу и сбоку на поверхности клюза. Чтобы учесть неравномерность распределения усилия по контактной площадке, в постановке задачи используется граничное условие Bearing Load.

В результате расчета определено напряженно-деформированное состояние конструкции, построены поля максимальных нормальных перемещений и максимальных касательных напряжений. При нагружении вниз и вбок максимальные касательные напряжения в клюзе не превышают 0,6 предела текучести, а максимальные нормальные напряжения не превышают предел текучести.

Из результатов выполненных расчетов для заданных расчетных случаев следует, что при заданных размерах деталей прочность клюза обеспечена. Клюз отвечает требованиям Правил Российского Морского Регистра Судоходства.