РАСЧЕТ ПОСАДКИ И ОСТОЙЧИВОСТИ СУДНА

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

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 Q:

Рис. 4.2 Пример диаграммы динамической остойчивости

Кривая l_дин(Q) 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 ║

║ 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. 5.2 Посадка поврежденного судна

Рис. 5.3 Наклонения поврежденного судна

Таблица 5.2

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

║ Pасчет посадки и остойчивости ║

║ Результаты - Вариант 05 ║

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

║ водоизмещение, м**3 5688.71 ║

║ крен, град .00 ║

║ дифферент, град 2.38 ║

║ осадка носом, м 9.06 ║

║ осадка на миделе, м 6.98 ║

║ осадка кормой, м 4.90 ║

║ нач. попер. метацентр. высота, м .63 ║

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

║ 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 │ 6.95 │ .00 │ 3.69 │ .00 │ .00 ║

║ 2.50 │ 6.95 │ .12 │ 3.69 │ .03 │ .00 ║

║ 5.00 │ 6.95 │ .24 │ 3.70 │ .06 │ .00 ║

║ 7.50 │ 6.98 │ .35 │ 3.73 │ .09 │ .01 ║

║ 10.00 │ 6.98 │ .47 │ 3.75 │ .13 │ .01 ║

║ 15.00 │ 6.93 │ .72 │ 3.79 │ .20 │ .02 ║

║ 20.00 │ 6.95 │ .94 │ 3.88 │ .27 │ .04 ║

║ 25.00 │ 6.95 │ 1.15 │ 3.95 │ .31 │ .07 ║

║ 30.00 │ 7.08 │ 1.31 │ 4.06 │ .32 │ .10 ║

║ 35.00 │ 7.18 │ 1.47 │ 4.15 │ .32 │ .12 ║

║ 40.00 │ 7.33 │ 1.61 │ 4.23 │ .30 │ .15 ║

║ 45.00 │ 7.63 │ 1.71 │ 4.33 │ .25 │ .18 ║

║ 50.00 │ 8.03 │ 1.79 │ 4.43 │ .18 │ .19 ║

║ 55.00 │ 8.48 │ 1.87 │ 4.52 │ .11 │ .21 ║

║ 60.00 │ 8.63 │ 1.87 │ 4.59 │ -.01 │ .21 ║

║ 65.00 │ 9.03 │ 1.87 │ 4.68 │ -.13 │ .21 ║

║ 70.00 │ 9.03 │ 1.87 │ 4.68 │ -.13 │ .20 ║

║ 75.00 │ 9.03 │ 1.87 │ 4.68 │ -.13 │ .18 ║

║ 80.00 │ 9.03 │ 1.87 │ 4.68 │ -.13 │ .17 ║

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

Рис. 5.4. Диаграммы статической и динамической остойчивости поврежденного судна

СВОДНЫЕ ДАННЫЕ

Таблица 6.1 Таблица посадки и остойчивости.

	Требования Регистра	Судно в грузу
Осадка носом, м	-	6,15
Осадка кормой, м	-	6,15
Осадка на миделе, м	-	6,15
Исправленная поперечная метацентрическая высота, м		0.61м
Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости, м		0,44м
Площадь под положительной частью диаграммы статической остойчивости		0.1 0.14 0.07 соответственно
Угол заката диаграммы статической остойчивости, град		67⁰

Таблица непотопляемости. Таблица 6.2

	Требования Регистра
Повреждение		Грузовой трюм с координатами: Хн=40 м; Хк=20 м.
Вхождение предельной линии погружения в воду (линия главной палубы)		Удовлетворяет требованиям Регистра
Аварийные углы крена		0°
Значение поперечной метацентрической высоты в конечной стадии затопления		0.63м
Наличие достаточной площади участков с положительными плечами диаграммы статической остойчивости		Протяженность участка диаграммы с положительными плечами составляет 59⁰
Значение максимального плеча диаграммы аварийной остойчивости		0,32м

Дата добавления: 2019-09-08; просмотров: 253; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!