- •Министерство транспорта рф
- •1.2. Расчет продолжительности рейса и и судовых запасов на рейс.
- •1.2.1. Расчет продолжительности рейса.
- •1.2.2. Расчет судовых запасов на рейс.
- •1.3. Определение водоизмещения при начальной посадке судна.
- •1.4. Составление грузового плана
- •Расчет координат ц.Т. Судна
- •1.5. Расчет влияния свободной поверхности на начальную остойчивость судна.
- •1.6. Проверка общей продольной прочности корпуса судна.
- •Расчет изгибающего момента от сил дедвейта
- •Мдоп прогиба Мизг Мдоп.Перегиб.
- •1.7. Расчет и построение диаграммы статической и
- •1.8. Проверка остойчивости по критериям Регистра.
- •1.8.2. Проверка остойчивости после погрузки судна
- •1.9. Расчет и построение диаграммы изменения осадок
- •1.10. Расчет посадки и проверка остойчивости судна к концу рейса.
- •1.10.1. Расчет посадки и начальной остойчивости к концу рейса.
- •10.2. Перестроение диаграмм статической и динамической
- •1.10.3.Проверка остойчивости к концу рейса
- •Литература
- •Общие положения.
- •1. Способ приема груза ( способ переменного водоизмещения).
- •2. Способ исключения ( способ постоянного водоизмещения).
- •Министерство транспорта рф
- •3.3. Общие сведения из теории качки и морского волнения.
- •1.4. Определение резонансной зоны по диаграмме
- •1.5. Расчет амплитуды бортовой качки на волне
- •Значения коэффициента k1 в формуле
- •Значения коэффициента k2 в формуле
- •Министерство транспорта рф
- •1.3. Циркуляция.
- •1.4. Расчет крена судна на циркуляции.
- •1.5. Расчет диаметра установившейся циркуляции
3.3. Общие сведения из теории качки и морского волнения.
Качка судна, как правило, возникает на взволнованной поверхности под действием набегающих волн.
При изучении качки необходимо рассматривать судно и жидкость как единую гидродинамическую систему. Однако, на практике пользуются упрощенной теорией Фруда-Крылова, в которой качку судна рассматривают как колебания твердого тела под действием приложенных к нему сил и моментов.
Колебательные движения судна рассматривают отдельно на тихой воде и на волнении. Это объясняется тем, что при изучении качки на
тихой воде можно относительно просто определить параметры и характеристики качки, от которых в значительной мере зависит поведение судна на волнении.
Колебания судна на тихой воде под действием возмущающих сил после прекращения их действия называются свободными колебаниями судна. Они характеризуются периодом, амплитудой и частотой.
Приближенно периоды бортовой, килевой и вертикальной качки определяются соответственно так:
(1.1)
Iх - момент инерции массы судна с присоединенной массой воды;
D- высота борта;
g - 9,81 м/с2-ускорение силы тяжести;
- коэффициент общей полноты и полноты ватерлинии.
Из формулы видно, что для обеспечения плавности качки, т.е. увеличения ее периода, необходимо уменьшать метацентрическую высоту, что приводит к уменьшению остойчивости судна. Поэтому выбор метацентрической высоты представляет некую трудность, так как необходимо обеспечить достаточную остойчивость, а с другой стороны предотвратить порывистость качки.
Колебания судна под действием возмущающих периодических, т.е. действующих через определенные промежутки сил и в частности волнения, называется вынужденными колебаниями. Так как причиной качки судна является волнение, рассмотрим его основные параметры.
В теории качки волны считаются правильными, двухмерными и гармоническими (синусоидальными). На рисунке 1.2 показаны основные элементы волнового профиля.
К основным параметрам морского волнения относятся:
1. Период волны ; частота;
2. Наибольший угол волнового склона m;
3. Скорость распространения волн С; 4. Длина волны.
Эти параметры рассчитываются по следующим зависимостям:
= 0,8 ;
= 7,85 / ;
m= 2rm /;
С = 1.25 ,
где: rm- половина высоты волны.
Для приближенного вычисления высоты волны используют формулу Циммермана:
2 rm = 0.173/4 1.3
Для суждения об интенсивности качки судна на волнении необходимо провести сравнение периода волны и периода свободных колебаний судна. Если период волнения близок к периоду свободных колебаний судна, то амплитуда вынужденных колебаний судна резко возрастает и наступает явление резонанса, при котором может произойти возникновение ударов носовой оконечности о воду (слеминг), значительное заливание палубы, снижение скорости судна, опрокидывание судна.
Избежать резонанса или уменьшить его воздействие на судно можно путем изменения скорости и курса судна. Эта задача решается по специальным диаграммам В отечественной практике для этих целей пользуются диаграммой Ю.В.Ремеза.