125137 (Статика корабля), страница 4

║ 3.85 │ 26.0 │ 23.1 │ 28.3 │ 2.18 ║

║ 3.30 │ 21.0 │ 17.5 │ 19.4 │ 1.85 ║

║ 2.75 │ 16.5 │ 12.9 │ 12.6 │ 1.53 ║

║ 2.20 │ 12.5 │ 9.1 │ 7.6 │ 1.21 ║

║ 1.65 │ 8.7 │ 6.0 │ 4.0 │ .91 ║

║ 1.10 │ 5.3 │ 3.3 │ 1.6 │ .60 ║

║ .55 │ 2.3 │ 1.2 │ .3 │ .30 ║

╚════════╧═══════════╧══════════════╧═════════════╧══════════╝

Таблица 3.1 (продолжение)

╔════════════════════════════════════════════════════════════╗

║ расчет масштаба Бонжана и кривых В.Г. Власова ║

╠════════════════════════════════════════════════════════════╣

║ шпангоут номер : 10 X = -40.00 м ║

╠════════════════════════════════════════════════════════════╣

║ (T) - осадка, м ║

║ (O) - площадь шпангоута, м**2 ║

║ (B) - статический момент относительно ОY, м**3 ║

║ (C) - статический момент относительно ОZ, м**3 ║

║ (Z) - аппликата центра площади шпангоута, м ║

╠════════╤═══════════╤══════════════╤═════════════╤══════════╣

║ (T) │ (O) │ (B) │ (C) │ (Z) ║

╟────────┼───────────┼──────────────┼─────────────┼──────────╢

║ 11.00 │ 62.8 │ 72.2 │ 194.4 │ 6.19 ║

║ 10.45 │ 62.8 │ 72.2 │ 194.4 │ 6.19 ║

║ 9.90 │ 62.8 │ 72.2 │ 194.4 │ 6.19 ║

║ 9.35 │ 62.8 │ 72.2 │ 194.4 │ 6.19 ║

║ 8.80 │ 56.2 │ 61.0 │ 164.4 │ 5.85 ║

║ 8.25 │ 49.3 │ 50.0 │ 134.9 │ 5.47 ║

║ 7.70 │ 42.3 │ 39.1 │ 107.2 │ 5.06 ║

║ 7.15 │ 35.8 │ 29.6 │ 83.1 │ 4.64 ║

║ 6.60 │ 30.1 │ 22.2 │ 63.5 │ 4.22 ║

║ 6.05 │ 24.8 │ 15.6 │ 46.5 │ 3.76 ║

║ 5.50 │ 19.9 │ 10.3 │ 32.5 │ 3.27 ║

║ 4.95 │ 16.2 │ 7.1 │ 22.7 │ 2.81 ║

║ 4.40 │ 13.5 │ 5.5 │ 16.5 │ 2.45 ║

║ 3.85 │ 11.5 │ 4.6 │ 12.3 │ 2.15 ║

║ 3.30 │ 9.6 │ 3.7 │ 9.0 │ 1.87 ║

║ 2.75 │ 7.7 │ 2.9 │ 6.1 │ 1.58 ║

║ 2.20 │ 5.8 │ 2.1 │ 3.7 │ 1.29 ║

║ 1.65 │ 3.9 │ 1.3 │ 1.9 │ .98 ║

║ 1.10 │ 2.2 │ .6 │ .7 │ .66 ║

║ .55 │ .8 │ .2 │ .1 │ .34 ║

╚════════╧═══════════╧══════════════╧═════════════╧══════════╝

Таблица 3.1 (продолжение)

╔════════════════════════════════════════════════════════════╗

║ расчет масштаба Бонжана и кривых В.Г. Власова ║

╠════════════════════════════════════════════════════════════╣

║ шпангоут номер : 11 X = -50.00 м ║

╠════════════════════════════════════════════════════════════╣

║ (T) - осадка, м ║

║ (O) - площадь шпангоута, м**2 ║

║ (B) - статический момент относительно ОY, м**3 ║

║ (C) - статический момент относительно ОZ, м**3 ║

║ (Z) - аппликата центра площади шпангоута, м ║

╠════════╤═══════════╤══════════════╤═════════════╤══════════╣

║ (T) │ (O) │ (B) │ (C) │ (Z) ║

╟────────┼───────────┼──────────────┼─────────────┼──────────╢

║ 11.00 │ 24.1 │ 19.7 │ 95.8 │ 7.96 ║

║ 10.45 │ 24.1 │ 19.7 │ 95.8 │ 7.96 ║

║ 9.90 │ 24.1 │ 19.7 │ 95.8 │ 7.96 ║

║ 9.35 │ 21.8 │ 17.3 │ 85.0 │ 7.80 ║

║ 8.80 │ 17.3 │ 12.8 │ 64.8 │ 7.48 ║

║ 8.25 │ 13.2 │ 8.9 │ 47.3 │ 7.15 ║

║ 7.70 │ 9.4 │ 5.7 │ 32.2 │ 6.82 ║

║ 7.15 │ 6.1 │ 3.1 │ 19.7 │ 6.49 ║

║ 6.60 │ 3.3 │ 1.4 │ 10.2 │ 6.15 ║

║ 6.05 │ 1.2 │ .3 │ 3.4 │ 5.82 ║

║ 5.50 │ .0 │ .0 │ .0 │ 5.48 ║

║ 4.95 │ -- │ -- │ -- │ -- ║

║ 4.40 │ -- │ -- │ -- │ -- ║

║ 3.85 │ -- │ -- │ -- │ -- ║

║ 3.30 │ -- │ -- │ -- │ -- ║

║ 2.75 │ -- │ -- │ -- │ -- ║

║ 2.20 │ -- │ -- │ -- │ -- ║

║ 1.65 │ -- │ -- │ -- │ -- ║

║ 1.10 │ -- │ -- │ -- │ -- ║

║ .55 │ -- │ -- │ -- │ -- ║

╚════════╧═══════════╧══════════════╧═════════════╧══════════╝

Для посадки судна по ГВЛ прямо и на ровный киль необходимо рассчитать вес принимаемого балласта P и определить центр его тяжести X_g. Данные величины рассчитываются с использованием кривых теоретического чертежа.

Значения V и X_c снимаем с соответствующих кривых теоретического чертежа на пересечении их с ГВЛ.

Как видим, вычисленные нами расчетные значения отличаются от полученных в программе S1 незначительно. Расхождение составляет 60т. и 0.06м. соответственно.

2. РАСЧЕТ ПОСАДКИ И ОСТОЙЧИВОСТИ СУДНА

Плавучестью называют способность судна путем вытеснения равного ему по весу и массе количества воды поддерживать вертикальное равновесие в заданном положении относительно поверхности моря.

Мерами плавучести судна являются его объемное водоизмещение V и водоизмещение (масса) судна D = V, где — плотность забортной воды, т/м³.

На судно, плавающее в положении равновесия на спокойной поверхности воды, действуют силы веса всех его частей и силы гидростатического давления воды на подводную часть его корпуса. Эти силы приводятся к двум равнодействующим: силе веса Р, действующей вертикально вниз, приложенной в центре тяжести судна G и являющейся равнодействующей сил веса всех его частей, и силе плавучести V, действующей вертикально вверх, приложенной в центре величины (центре тяжести подводного объема) судна С и являющейся равнодействующей вертикальных составляющих гидростатических сил давления воды на подводную часть его корпуса. Здесь — удельный вес забортной воды, кН/м³.

Горизонтальные составляющие гидростатических сил давления воды взаимно уравновешиваются.

Свободно плавающее судно занимает такое положение, при котором его центр величины располагается на одной вертикали с центром тяжести. При этом судно может иметь крен и дифферент.

Величина крена и дифферента характеризует посадку судна.

Остойчивость можно определить как способность судна, отклоненного внешним моментом от положения равновесия, возвращаться в исходное положение равновесия после устранения момента, вызвавшего отклонение.

Рис. 4.1 Определение координат центра величины и плеч остойчивости формы

Плечо остойчивости (плечо восстанавливающего момента):

Производная плеча статической остойчивости по углу крена есть возвышение метацентра над центром тяжести корабля или обобщенная метацентрическая высота:

При динамическом воздействии внешних сил в качестве меры остойчивости используется работа восстанавливающего момента Т в процессе наклонения до угла :

Рис. 4.2 Пример диаграммы динамической остойчивости

Кривая l_дин() является интегральной кривой по отношению к диаграмме статической остойчивости и называется диаграммой динамической остойчивости.

Здесь и далее, при проведении расчетов полагаем, что данное судно – пассажирское судно неограниченного района плавания. Форма обводов корпуса, коэффициент общей полноты (0,576) и коэффициент полноты ватерлинии корпуса (0,733) характерны именно для пассажирских судов.

В данном разделе приведены результаты расчетов посадки и остойчивости судна.

программа S1 - DERGUNOV.OS5 Таблица 4.1

╔════════════════════════════════════════════════════════════════════╗

║ Расчет посадки и остойчивости - исходные данные Вариант : 05 ║

╟────────────────────────────┬───────────┬─────────┬────────┬────────╢

║ название статьи нагрузки │ P,т │ Xg,м │ Yg,м │ Zg,м ║

╟────────────────────────────┼───────────┼─────────┼────────┼────────╢

║ корпус металлический │ 1607.00 │ -1.91 │ .00 │ 4.87 ║

╟────────────────────────────┼───────────┼─────────┼────────┼────────╢

║ балласт │ 4224.00 │ -.57 │ .00 │ 6.00 ║

╟────────────────────────────┼───────────┼─────────┼────────┼────────╢

║ сумма │ 5831.00 │ -.94 │ .00 │ 5.69 ║

╚════════════════════════════╧═══════════╧═════════╧════════╧════════╝

Рис. 4.3. Посадка судна в грузу

Рис. 4.4. Наклонения судна в грузу

Таблица 4.2

╔════════════════════════════════════════════════════╗

║ Pасчет посадки и остойчивости ║

║ Результаты - Вариант 05 ║

╟────────────────────────────────────────────────────╢

║ водоизмещение, м**3 5688.76 ║

║ крен, град .00 ║

║ дифферент, град .00 ║

║ осадка носом, м 6.15 ║

║ осадка на миделе, м 6.15 ║

║ осадка кормой, м 6.15 ║

║ нач. попер. метацентр. высота, м .61 ║

╟────────────────────────────────────────────────────╢

║ Pасчет с учетом сопутствующего дифферента ║

╟────────────────────────────────────────────────────╢

║ (O) - угол крена, град ║

║ (Tm) - осадка на ДП, м ║

║ (Yc) - ордината центра величины, м ║

║ (Zc) - аппликата центра величины, м ║

║ (ls) - плечо статической остойчивости, м ║

║ (ld) - плечо динамической остойчивости, м ║

╟───────┬────────┬────────┬────────┬────────┬────────╢

║ (O) │ (Tm) │ (Yc) │ (Zc) │ (ls) │ (ld) ║

╟───────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────╢

║ .00 │ 6.15 │ .00 │ 3.32 │ .00 │ .00 ║

║ 2.50 │ 6.15 │ .13 │ 3.33 │ .03 │ .00 ║

║ 5.00 │ 6.12 │ .27 │ 3.32 │ .06 │ .00 ║

║ 7.50 │ 6.12 │ .40 │ 3.34 │ .09 │ .01 ║

║ 10.00 │ 6.15 │ .53 │ 3.38 │ .13 │ .01 ║

║ 15.00 │ 6.10 │ .81 │ 3.43 │ .20 │ .02 ║

║ 20.00 │ 6.10 │ 1.09 │ 3.53 │ .29 │ .04 ║

║ 25.00 │ 6.07 │ 1.36 │ 3.61 │ .36 │ .07 ║

║ 30.00 │ 6.07 │ 1.61 │ 3.73 │ .41 │ .11 ║

║ 35.00 │ 6.13 │ 1.81 │ 3.86 │ .44 │ .14 ║

║ 40.00 │ 6.23 │ 1.98 │ 4.00 │ .43 │ .18 ║

║ 45.00 │ 6.35 │ 2.12 │ 4.14 │ .41 │ .22 ║

║ 50.00 │ 6.45 │ 2.25 │ 4.25 │ .35 │ .25 ║

║ 55.00 │ 6.60 │ 2.36 │ 4.38 │ .28 │ .28 ║

║ 60.00 │ 6.95 │ 2.41 │ 4.49 │ .17 │ .30 ║

║ 65.00 │ 7.25 │ 2.49 │ 4.59 │ .05 │ .31 ║

║ 70.00 │ 8.00 │ 2.50 │ 4.70 │ -.07 │ .31 ║

║ 75.00 │ 8.75 │ 2.50 │ 4.80 │ -.21 │ .29 ║

║ 80.00 │ 8.75 │ 2.50 │ 4.80 │ -.21 │ .28 ║

╚═══════╧════════╧════════╧════════╧════════╧════════╝

Рис. 4.5. Диаграммы статической и динамической остойчивости

5. РАСЧЕТ ПОСАДКИ И ОСТОЙЧИВОСТИ ПОВРЕЖДЕННОГО СУДНА

Непотопляемостью называется способность судна оставаться на плаву после затопления части внутренних помещений (отсеков), имея посадку и остойчивость, обеспечивающие хотя бы ограниченное использование его по назначению.

Необходимым условием обеспечения непотопляемости является подразделение судна на отсеки водонепроницаемыми переборками, палубами и платформами.

Отношение объема воды в отсеке к теоретическому объему отсека при том же уровне воды носит название коэффициента проницаемости отсека.

При выполнении расчетов непотопляемости принимают следующие значения условных коэффициентов проницаемости для судовых помещений различного назначения:

Помещения, занятые главными механизмами и электростанциями…………………………………………………………....0,85

Жилые помещения и кладовые с запасами ........................................0,95

Пустые цистерны и порожние нерефрижераторные трюмы ……… 0,98

Помещения, занятые генеральным или сыпучим (кроме руды) грузом………………………………………………………..……..……….. 0,60

Помещения, занятые лесным грузом …………………………….. 0,35

В данном разделе приведены результаты расчетов посадки и остойчивости поврежденного судна со следующими координатами повреждения: Хн=40.00 м; Хк=20.00 м. Поврежденный отсек принят как помещение, занятое генеральным грузом (студенты навалом) с коэффициентом проницаемости 0.60.

Рис. 5.1 Трехмерная математическая модель корпуса поврежденного судна

расчет поврежденного судна ( 40.00/ 20.00/0.60) таблица 5.1

╔════════════════════════════════════════════════════════════════════╗

║ Расчет посадки и остойчивости - исходные данные Вариант : 05 ║

╟────────────────────────────┬───────────┬─────────┬────────┬────────╢