- •2 Определение водоизмещения и главных размерений судна
- •2.1 Определение водоизмещения в первом приближении
- •2.2 Определение главных размерений в первом приближении
- •2.3 Определение высоты двойного дна и ширины между бортом и пространством
- •2.4 Расчет нагрузки судна в первом приближении
- •3 Разработка эскиза общего расположения судна
- •3.1 Расчет координат центра тяжести судна
- •4 Обеспечение остойчивости при проектировании судна
- •4.1 Расчет начальной метацентрической высоты
- •4.2 Расчет диаграмма статической остойчивости
- •4.3 Расчет динамически приложенного кренящего момента
- •4.4 Проверка остойчивости по критерию погоды
- •5 Проектирование теоретического чертежа
- •5.2 Проектирование шпангоутов, ватерлиний и батоксов
- •6 Расчет гидростатических характеристик судна
- •6.1 Расчет элементов ватерлиний
- •7 Расчет вместимости судна
- •8 Расчет посадки судна и характеристик начальной остойчивости в различных состояниях нагрузки
- •8.1 Расчет посадки судна в полном грузу
- •8.2 Балластировка судна и расчет посадки судна в балласте
- •9 Проверка непотопляемости судна
- •10 Расчеты сопротивления движения судна
- •10.1 Расчёт сопротивления движению судна в полном грузу на тихой глубокой воде
- •10.2 Расчёт сопротивления воды в балластном переходе
- •10.3 Расчёт сопротивления воды на мелководье
- •11 Проектирование гребных винтов
- •11.1 Расчёт гребного винта перед выбором главного двигателя
- •11.2 Расчет оптимального гребного винта и достижимой скорости хода
- •11.3 Ходовые характеристики судна
- •11.4 Чертеж гребного винта
- •12 Конструкция и прочность корпуса судна
- •12.1 Выбор шпации системы набора и материала корпуса
- •12.2 Конструктивная схема мидель-шпангоута
- •12.3 Внешние нагрузки на корпус судна со стороны моря
- •12.4 Нагрузки от перевозимого груза
- •12.5 Размеры листовых элементов обшивки корпуса и настилов
- •12.5.1 Толщина наружной обшивки борта и днища
- •12.5.2 Толщина настила второго дна
- •12.5.3 Толщина настила палубы
- •12.6 Размеры элементов конструкции двойного дна
- •12.7 Набор бортовых перекрытий с двойным бортом
- •12.8 Набор палубы
- •12.9 Конструкция комингса
- •13 Обеспечение продольной прочности судна
- •13.1 Изгибающие моменты и перерезывающие силы на тихой воде
- •14 Общесудовая спецификация
- •14.1 Основные данные
- •14.1.1 Общие сведения
- •14.1.2 Основные характеристики судна
- •14.1.3 Мореходные качества
- •14.1.4 Комплектация и размещение экипажа
- •14.1.5 Общее расположение и архитектура
- •14.1.6 Предотвращение загрязнения окружающей среды
- •14.2 Корпус
- •14.2.1 Общие сведения
- •14.2.2 Спецификация по основному корпусу
- •14.2.2.1 Набор второго дна
- •14.2.2.2 Набор бортовых перекрытий
- •14.2.2.3 Набор палубных перекрытий
- •14.3 Судовые устройства
- •14.3.1 Рулевое устройство
- •14.3.2 Якорное устройство
- •14.3.3 Швартовное и буксирное устройство
- •14.3.4 Спасательное устройство
- •14.4 Судовые системы
- •14.4.1 Осушительная система
- •14.4.2 Балластная система
- •14.5 Энергетическая установка
- •14.5.1 Общие сведения
- •14.5.2 Валопровод и гребные винты
- •14.5.3 Вспомогательные механизмы
- •14.5.4 Система теплоснабжения
- •14.6 Принципиальная технология постройки судна
- •Заключение
- •Список используемой литературы
4 Обеспечение остойчивости при проектировании судна
При проверке остойчивости определяется значение метацентрической высоты, оцениваются параметры диаграммы статической остойчивости, и производится проверка остойчивости по критерию погоды. Расчеты будут выполняться для судна в полном грузу.
4.1 Расчет начальной метацентрической высоты
На начальной стадии проектирования метацентрическая высота рассчитывается по приближенной формуле:
,
гдеα - коэффициент полноты КВЛ, рассчитывается по приближенной формуле:
м.
Поперечная метацентрическая высота удовлетворяет требованиям «Правил…»
4.2 Расчет диаграмма статической остойчивости
На начальной стадии проектирования допускается приближенное построение диаграммы статической остойчивости по способу С.Н. Благовещенского.
Плечо статической остойчивости рассчитывается по формуле:
,
где - координаты центра величины судна в прямом положении и угле крена θ = 90°;
- поперечные метацентрические радиусы в прямом и наклоном положениях.
Расчеты приведены в таблице 4.1.
Вспомогательные величины рассчитываются:
Углы крена , град |
Функции углов крена |
Произведения |
Плечо ост. формы lф ,м
|
sin |
Плечо ост. веса lв , м
|
Плечо стат. ост. l ,м
| ||||||
|
|
|
|
|
|
|
| |||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
10 |
-0.036 |
0.05 |
0.151 |
0.010 |
-0.04 |
0.11 |
0.47 |
0.01 |
0.55 |
0.17 |
0.27 |
0.28 |
20 |
-0.241 |
0.337 |
0.184 |
0.062 |
-0.29 |
0.74 |
0.38 |
0.05 |
1.08 |
0.34 |
0.54 |
0.54 |
30 |
-0.556 |
0.84 |
0.081 |
0.135 |
-0.67 |
1.84 |
0.25 |
0.11 |
1.53 |
0.5 |
0.8 |
0.73 |
40 |
-0.722 |
1.279 |
-0.069 |
0.155 |
-0.87 |
2.8 |
-0.22 |
0.13 |
1.84 |
0.64 |
1.02 |
0.82 |
50 |
-0.513 |
1.365 |
-0.155 |
0.069 |
-0.62 |
2.99 |
-0.49 |
0.06 |
1.94 |
0.77 |
1.22 |
0.72 |
60 |
0.026 |
1.056 |
-0.135 |
-0.081 |
0.03 |
2.31 |
-0.42 |
-0.07 |
1.85 |
0.86 |
1.37 |
0.48 |
70 |
0.603 |
0.583 |
-0.062 |
-0.184 |
0.72 |
1.28 |
-0.2 |
-0.12 |
1.65 |
0.94 |
1.49 |
0.16 |
80 |
0.935 |
0.21 |
-0.010 |
-0.151 |
1.12 |
0.46 |
-0.03 |
-0.13 |
1.41 |
0.98 |
1.56 |
-0.15 |
90 |
1.00 |
0 |
0 |
0 |
1.2 |
0 |
0 |
0 |
1.2 |
1 |
1.59 |
-0.39 |
Параметры диаграммы статической остойчивости удовлетворяют требова-ниям «Правил…», а именно:
угол максимума диаграммы равен θmax = 40º, (θmax ≥ 30º);
угол заката диаграммы равен θзак = 75.32º, (θзак ≥ 60º);
максимальное плечо статической остойчивости равно lmax = 0.82 (lmax ≥ 0,2 м).