- •2.1 Определение водоизмещения и главных размеренной в первом приближении
- •2.2 Нагрузка масс в первом приближении
- •2.3 Схема поперечного сечения судна
- •2.4 Определение высоты надводного борта проектируемого судна
- •2.5 Разработка схемы общего расположения
- •2.6 Определение нагрузки масс и координат центра тяжести судна
- •2.7 Удифферентовка судна в полном грузе
- •2.8 Обеспечение начальной остойчивости судна
- •2.9 Остойчивость судна на больших углах крена Построение диаграммы статической остойчивости
- •2.10 Балластировка судна и расчёт посадки судна в балласте
- •Список литературы
2.9 Остойчивость судна на больших углах крена Построение диаграммы статической остойчивости
Для решения задачи о статической и динамической остойчивости судна необходимо построить диаграмму статической остойчивости. Обычно эту диаграмму строят с помощью теоретического чертежа судна. В начальной стадии проектирования, когда теоретический чертеж отсутствует, можно пользоваться приближенным способом Власова – Благовещенского. В этом случае плече статической остойчивости определяется по формуле [11]:
Где – координаты ЦВ судна в начальном положении и при его наклонении на 90 градусов; – малые метацентрические радиусы для судна в прямом и и наклоненном на 90 градусов положении; – вспомогательные функции в зависимости от угла крена , приведённые в таблице 2.3.
Таблица 2.3 – Зависимость функций от углов крена
|
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
|
0 |
-0.036 |
-0.241 |
-0.556 |
-0.722 |
-0.513 |
0.26 |
0.603 |
0.935 |
1.00 |
|
0 |
0.050 |
0.337 |
0.840 |
1.279 |
1.365 |
1.056 |
0.583 |
0.210 |
0 |
|
0 |
0.151 |
0.184 |
0.081 |
-0.069 |
-0.155 |
-0.135 |
-0.062 |
-0.010 |
0 |
|
0 |
0.010 |
0.062 |
0.135 |
0.155 |
0.069 |
-0.081 |
-0.184 |
-0.151 |
0 |
Расчет значений перед функциями выполняется по формулам:
Таким образом, результат расчета плеч статической остойчивости представлен в таблице 2.4.
Так же на диаграмме необходимо отобразить плечи кренящего момента lw1 и lw2, а так же угол крена при бортовой качке
где – условное давление ветра для судов I ограниченного плавания;
– площадь парусности, м2 (площадь проекции надводной части судна на ДП, определяющийся по схеме общего расположения, расчет которой приведен в таблице 2.5);
Таблица 2.5 – Расчет центра парусности судна
№ |
Наименование |
Площадь |
Отстояние от условной ости , м |
Статической момент |
1 |
Труба |
19.30 |
11.81 |
227.74 |
2 |
Рубка |
21.91 |
11.46 |
250.97 |
3 |
Надстройка 3-го яруса |
65.63 |
8.49 |
556.94 |
4 |
Надстройка 2-го яруса и юта |
145.82 |
4.03 |
587.85 |
5 |
Надводный корпус |
262.50 |
1.05 |
275.62 |
6 |
Бак |
43.61 |
2.54 |
110.74 |
|
Суммы |
|
3.77 |
|
– аппликата центра парусности, как геометрического ЦТ площади парусности, отсчитываемой от точки, соответствующей осадке на миделе, определяемая по формуле:
g = 9.81 м/с2 – среднеустановленное ускорение свободного падения;
D – водоизмещение судна.
Угол крена при бортовой качке определяется по формуле:
где – коэффициент учитывающий влияние скуловых килей определяемый по таблице 2.6.
Таблица 2.6 – коэффициент
– безразмерный множитель, определяемый по таблице 2.7.
Таблица 2.7 – коэффициент
– безразмерный множитель, определяемый по таблице 2.8.
Таблица 2.8– коэффициент
– параметр, не превышающий единицу и вычисляемый по формуле:
- безразмерный множитель, определяемый в зависимости от района плавания и периода качки судна пот таблице 2.9.
Таблица 2.9– коэффициент
Период качки судна Т, рассчитывается по формуле [11]:
где
- исправленная метацентрическая высота, определяющаяся по формуле [11]:
Таким образом исправленная метацентрическая высота будет [11]:
Далее по полученным величинам строим диаграмму статической остойчивости (рисунок 1.10) по которому определяются площади критерия погоды a и b и определяется сам критерий погоды по формуле [11]:
По параметрам диаграммы определяем остойчивость:
Максимальное плече статической остойчивости равно 0,534 что больше минимального для танкеров 0.20;
Угол крена при максимальном плече равно 35о что больше требуемого 30о;
Площади диаграммы от 0 до30 градусов равна площадб диаграммы до угла крена равна и площадь между углами в 30 и 40 градусов равна .
Следовательно, требования по регистру выполнены.