147779 (Управление мореходными качествами судна), страница 7
Описание файла
Документ из архива "Управление мореходными качествами судна", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "транспорт" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "книги и методические указания", в предмете "транспорт" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "147779"
Текст 7 страницы из документа "147779"
При расчете нормируемых параметров остойчивости следует использовать формулы и нормативные требования Правил Регистра
Расчет кренящего момента от давления ветра
Кренящий момент от давления ветра Мкр определяется по формуле
Мкр= 0,001 · Pv · Av · Zv (2.21)
| где: | Pv | – | где условное расчетное давление ветра Па определяется по таблице 14; |
| Av | – | площадь парусности м2 определяется из «Информации об остойчивости для капитана»; | |
| Zv | – | расстояние между центром парусности и действующей ватерлинией м. |
Давление ветра Рv, в Па принимается по таблице 14 в зависимости от района плавания судна и плеча парусности.
Величины опрокидывающего момента определяются с учетом качки судна на волнении Аргументом для решения этой задачи является амплитуда бортовой качки. Для судна без скуловых или брусковых килей амплитуда бортовой качки рассчитывается по формуле
Θr = X1 · X2 · Y, (2.22)
| где: | Х1 | – | безразмерные множители, выбираемые как функция определяется по таблице 15, по входному аргументу (В/Т) путем линейной интерполяции, где В – ширина судна, Т – осадка судна; |
| Х2 | – | безразмерные множители, выбираемые как функция определяется по таблице 16, по входному аргументу δ путем линейной интерполяции; | |
| Y | – | множитель, выбираемый как функция определяется по таблице 17, по входному аргументу |
, где h – начальная метацентрическая высота, В – ширина судна.Для судна, имеющего скуловые кили или брусковый киль, используется формула
Θ2r = k · X1 · X2 · Y (2.23)
| где: | k | – | коэффициент, являющейся функцией k по входному аргументу |
| Х1 | – | безразмерные множители, выбираемые как функция определяется по таблице 15, по входному аргументу (В/Т) путем линейной интерполяции, где В – ширина судна, Т – осадка судна; | |
| Х2 | – | безразмерные множители, выбираемые как функция определяется по таблице 16, по входному аргументу δ путем линейной интерполяции; | |
| Y | – | множитель, выбираемый как функция определяется по таблице 17, по входному аргументу |
путем линейной интерполяции, где Ak – общая площадь килей, L – длина судна между перпендикулярами, В – ширина судна;
, где h – начальная метацентрическая высота, В – ширина судна.Функциональною зависимости для X1 Х2 и Y приведены в табличной форме (табл 14 – 19 ПРИЛОЖЕНИЯ)
Выбирая значения из таблиц 14 – 19 по входным аргументам, подставляем значения величин в формулы (2.21), (2.22), и (2.23) и получаем:
Решение:
Определяем значение аргумента Рv, Zv и Av из приложения выбираем значение плеча парусности в зависимости от осадки судна для данного варианта загрузки при Тср1= 8,501 м, Zv= 7,28 м; Рv= 1240 Па; Av= 363,7 м2.
Определяем значение аргумента k, X1, X2 и Y из таблиц 14 – 19 по входным аргументам:
Пример решения:
Мкр= 0,001 · Pv · Av · Zv= 0,001 · 1240 · 363,7 · 7,28= 3283,19 тм.
В/Т= 23,15/8,501 = 2,72 отсюда X1= 0,95;
δ= 0,72, отсюда X2= 1;
= 0,06, отсюда Y= 27;
= 2,6, отсюда k= 0,78.
Подставляя данные значения в формулу (2.23) получим:
Θ2r = k · X1 · X2 · Y= 0,78 · 0,95 · 27 · 1= 20,0 градуса.
Зная амплитуду бортовой качки, можно по диаграмме остойчивости найти величину опрокидывающего момента следующим образом при использовании динамической диаграммы остойчивости (Рис 2) на ней от начала координат вправо откладывают амплитуду качки и, восстановив из полученной точки перпендикуляр до пересечения с диаграммой, получают точку А' через точку А' проводят прямую параллельную оси абсцисс, и на ней влево от А' откладывают ее величину Θ2r. Из полученной точки А проводят касательную к диаграмме Затем вправо от А откладывают 57,3° и из конца отрезка в точке В' восстанавливают перпендикуляр до пересечения с касательной АС в точке Е Отрезок BE будет равен опрокидывающему моменту (если по оси координат нанесены моменты) или плечу опрокидывающего момента (если по оси ординат отложены плечи) в последнем случае для получения момента плечо надо умножить на водоизмещение.
– Диаграмма статической и динамической остойчивости судна в грузу.
Опрокидывающий момент находится по формуле:
Мопр= ℓопр · D1 (2.24)
Подставляем значения величин в формулу (2.24) и получаем:
Решение:
Пример решения:
ℓопр= 0,39 м; D1= 25470,12 т.
Мопр= ℓопр · D1= 0,39 · 25470,12= 9933,35 тм.
Значение критерия погоды К рассчитывается по формуле:
(2.25)
Подставляем значения величин в формулу (2.25) и получаем:
Решение:
Пример решения:
Мопр= 9933,35 тм; Мкр= 3283,19 тм.
= 9933,35/3283,19= 3,01
Нормы Регистра требуют проверки остойчивости по критерию ускорения К*.
Для этого необходимо вычислить величину по формуле:
(2.26)
| где: | h1 | – | исправленная метацентрическая высота, м; |
| V1 | – | объемное водоизмещение, м3; | |
| В | – | ширина судна, м; | |
| Zg | – | возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью, м. |
Подставляем значения величин в формулу (2.27) и получаем:
Решение:
Пример решения:
h1= 1,62 м; V1= 25118,46 м3; В= 23,15 м; Zg= 7,80 м.
= 0,16
Затем по аргументу из таблицы 18 с помощью линейной интерполяции находят коэффициент mo, в нашем случае mo= 0,44.
Затем рассчитывают нормируемую частоту колебаний судна m по формуле:
(2.28)
| где: | m0 | – | коэффициент из таблицы 18; |
| h1 | – | метацентрическая высота, м; |
Затем рассчитывают ускорения арасч ( в долях g) по формуле
арасч = 0,0011 · В · m2 · Θ2r (2.29)
| где: | Θ2r | – | расчетная амплитуда качки из формулы (2.23); |
| m | – | нормируемая частота собственных колебаний судна, по формуле (2.27); | |
| В | – | ширина судна, м; |
Остойчивость считается приемлемой, если соблюдается условие определяемое по формуле:
(2.30)
Подставляем значения величин в формулу (2.28), (2.29) и (2.30) и получаем:
Решение:
Пример решения:
h1= 1,62 м; mo= 0,44;
= 0,35
В= 23,15 м; Θ2r= 21,5; m= 0,35.
арасч = 0,0011 · В · m2 · Θ2r= 0,0011 · 23,15 · 0,352 · 20,0= 0,06
арасч = 0,06
= 0,3/0,06= 5,0
Далее определяем период качки судна по формуле:
(2.31)
| где: | h1 | – | исправленная метацентрическая высота, м; |
| В | – | ширина судна, м; | |
| с | – | инерционный коэффициент определяемый по формуле: |
, где: Т– осадка судна, L– длина судна между перпендикулярами;Подставляем значения величин в формулу (2.31) и получаем:
Решение:
Пример решения:
В= 23,15 м; L= 173,94 м; Т= 8,501 м.
= 0,36
h1= 1,62 м; с= 0,36.
= 13,1 с.
Результаты расчетов нормируемых параметров остойчивости нагляднее и проще выражать в табличной форме, показанной в таблице №19.
– Расчет нормируемых параметров остойчивости
| Наименование величин | Обозначения и формулы | |
| Водоизмещение массовое, (т) | Д | 25470,12 |
| Осадка судна, (м) | Т | 8,501 |
| Площадь парусности, (м2) | Av (из информации) | 363,7 |
| Возвышение ЦП над ватерлинией, (м) | Z (из информации) | 7,28 |
| Расчетное давление ветра, (н/м) | Pv (из таблиц правил) | 1240 |
| Кренящий момент от ветра, (тм) | Mкр= 0,001· Pv ·Av ·Z | 3283,19 |
| Аргумент |
| 0,06 |
| Множитель, (градусы) | Y (из таблицы №17) | 27 |
| Относительная ширина | В/Т | 2,72 |
| Безразмерный множитель | X1 (из таблицы №15) | 0,95 |
| Коэффициент общей полноты | δ | 0,72 |
| Безразмерный множитель | X2 (из таблицы №16) | 1,0 |
| Относительная площадь скуловых килей |
| 2,6 |
| Коэффициент | k | 0,78 |
| Амплитуда качки со скул. килями, (градус) |
| |
| Угол заливания, (градус) |
| 35,8 |
| Плечо опрокидывающего момента, (м) | ℓопр (по диагр. динам.остойчивости) | 0,39 |
| Опрокидывающий момент, (кНм) | Mопр= D · ℓопр | 9933,35 |
| Критерий погоды | K=Мопр/Mкр | |
| Аргумент |
| 0,16 |
| Коэффициент | mo (из таблиц правил) | 0,44 |
| Норм. Частота собств. Колебаний, (1/с) |
| 0,35 |
| Расчетное ускорение | арасч.=0,0011 | 0,06 |
| Критерий ускорения | К*=0,3/арасч. | |
| Инерционный коэффициент | с=0,373+0,023*(В/Т)-0,043(L/100) | 0,36 |
| Период качки, с |
| 13,1 |
| Угол крена от постоянного ветра, (градус) |
| 11,0 |
(из информации)
(по диаграмме)Таблица 20 -
| Критерий погоды | К1 | 3,01 |
| Максимальное плечо статистической остойчивости | ℓст.max0,2 | 1,04 |
| Угол заката | зак 60 | 70 |
| Угол соотв. максимуму диаграммы | mах 30 | 35 |
| Метацентрическая высота | h 0,2 | 1,62 |
| Критерий ускорения | К* 0,1 | 4,26 |
| Исп. Метацентрическая высота | h 0,15 | 1,62 |
| Угол крена от действия постоянного ветра (град.) | ≤15 | 11,0 |
Проверка общей продольной прочности корпуса судна при равномерном распределении груза или балласта производится следующим образом.
