1.4. Определение резонансной зоны по диаграмме

Ю.В.Ремеза.

Как уже отмечалось, условия качки судна зависят от соотношения между периодом свободных колебаний судна _или_и периодом волны.

При 0.7 _    1.3 _судно испытывает усиленную бортовую качку.

При 0.7 _    1.3 _ судно испытывает усиленную килевую качку.

Эта зона определяется на диаграмме Ю.В.Ремеза и решается вопрос о выходе из резонансной зоны.

В верхней части диаграммы (рис.3) в координатных осях длины волны и скорости судна v_scos(- курсовой угол судна к направлению бега волны) построены кривые периодов волны. В нижней части диаграммы построены полуокружности, соответствующие различным скоростям судна и лучи, соответствующие курсовым углам судна к волнению.

Левая часть диаграммы соответствует попутному волнению, правая встречному волнению (рис.1.3.).

В курсовом проекте необходимо определить находится ли судно в рассматриваемом случае в зоне резонансной качки и, если находится ,то определить как из неё выйти.

Порядок решения задачи по определению резонансной зоны:

1. Определяется длина волны и её значение откладывается на оси.

2. Через полученную точку проводят горизонтальную прямую.

3. По формуле (1.1.) рассчитывают периоды свободных колебаний судна _ и _.

4. На горизонтали находят точки пересечения с кривыми, соответствующими 0.7_и 1.3_, 0.7_и 1.3._.

5. Из полученных точек на нижнюю часть диаграммы опускают перпендикуляры. Площадь между перпендикулярами представляет собой зону усиленной качки.

6. На нижней части диаграммы наносится точка, соответствующая заданной скорости v_sи курсовому углу .

Если эта точка лежит в резонансной зоне, то судно будет испытывать усиленную качку . В этом случае судоводителям необходимо изменить курсовой угол или скорость таким образом, чтобы эта точка вышла из резонансной зоны. Выйти из этой зоны можно также одновременно изменяя и скорость и курсовой угол.

Рассмотрим на примере определение зоны усиленной бортовой качки для судна, имеющего В=16,25м, h=1,69м, v_s= 14узл., =60⁰, длина волны = 130м.

Решение:

1. Рассчитываем период бортовой качки судна:

_ = сВ/  h =0, 8 16,25/ 1,69= 10 сек.

2. Определяем границы зоны усиленной бортовой качки:

0,7 _= 0,7 10=7 сек. 1.3_=1,3 10 = 13 сек.

3.На оси  откладываем длину волны =140ми через полученную точкуА проводим горизонтальную линию.

4. Находим границы резонансной зоны, определяя точку Впересечения этой прямой с кривой0,7_=7 сек; и точкуСпересечения с кривой1,3 _ = 13 сек. Из полученных точек опускаются перпендикуляры на нижнюю часть диаграммы.

5. Определяем положение судна на нижней части диаграммы. Ему соответствует точка Е.

Видим, что судно находится в зоне усиленной бортовой качки.

Чтобы выйти из этой зоны можно, не меняя скорости, изменить курсовой угол до  = 48⁰или увеличить скорость доv = 18 узл. В этом случае точкаЕ выходит из резонансной зоны. Можно изменить курсовой угол и скорость, например, при скорости 16 узл. и курсовом угле 54⁰ судно выходит из резонансной зоны. На диаграмме точке Д соответствует резонанс бортовой качки.