Определение параметров устойчивости судна. Контроль устойчивости судна по критериям регистра - Расчет мореходных качеств судна в условиях эксплуатации

2.1 Используя величины Zg и dср, находим аппликату метацентра Zm и поперечную метацентрическую высоту h

H = ZM - ZG; (2.1)

Из гидростатических кривых по dСр находим значение

ZM (12) = (10*10,7*0,2) / 3 =7,13 м;

H = 7,13 - 6,034 = 1,096 м;

2.2 Для построения диаграммы статической остойчивости в заданном случае нагрузки определяем значения плеч статической остойчивости l при различных углах крена

Используем универсальную диаграмму статической остойчивости.

Таблица 2 Построение ДСО.

?

0?

10?

20?

30?

40?

50?

60?

70?

80?

90?

LИ

0

0,21

0,49

0,91

1,37

1,66

1,72

1,63

1,54

1,48
построение дсо

Рисунок 2.1 - Построение ДСО

2.3 Учитывая, что диаграмма динамической остойчивости является интегральной Кривой по отношению к диаграмме статической остойчивости, построение ее можно выполнять, используя приближенный способ интегрирования по правилу трапеций

В соответствии с этим правилом плечо динамической остойчивости для любого угла крена вычисляется по формуле:

LДин= / 2 - (l0 + 2 - l1 + 2 - l2 + ... + 2 - lN-1 + lN ), (2.2)

Где - изменение угла крена, град.;

L - плечо угла крена, град.;

Результаты расчетов заносим в Таблицу 3.

    1) lДин10O = 0,175 / 2 - 0,21 = 0,018 2) lДин20O = (0,21 + 0,49)- 0,175/2 + 0,018 = 0,079 3) lДин30O = (0,49 + 0,91)- 0,175/2 + 0,079 = 0,202 4) lДин40O = (0,91 + 1,37)- 0,175/2 + 0,202 = 0,402 5) lДин50O = (1,37 + 1,66)- 0,175/2 + 0,402 = 0,667 6) lДин60O = (1,66 + 1,72)- 0,175/2 + 0,667 = 0,963 7) lДин70O = (1,72 + 1,63)- 0,175/2 + 0,963 = 1,256 8) lДин80O = (1,63 + 1,54)- 0,175/2 + 1,256 = 1,533 9) lДин90O = (1,54 + 1,48)- 0,175/2 + 1,533 = 1,797

Таблица 3. Построение ДДО

?

0?

10?

20?

30?

40?

50?

60?

70?

80?

90?

LG

0

0,018

0,079

0,202

0,402

0,667

0,963

1,256

1,533

1,797

По данным таблицы 3 строим диаграмму динамической остойчивости.

построение ддо

Рисунок 2.2 - Построение ДДО

2.4 Требования к критерию погоды К

2.4.1 Остойчивость судна считается достаточной по критерию погоды К, если соблюдено условие:

K = a / b 1.0 (2.3)

Найдем плечо ветрового кренящего момента:

LW1= 0.001 - p - A - zV /gP, (2.4)

Где P - величина давления ветра на квадратный метр площади парусности, кг/м2;

A - площадь парусности, м2;

ZП - аппликата центра парусности, м;

DСр - средняя осадка носом и кормой, м;

2.4.2. Определяем площадь парусности и аппликату центра парусности

Используем документ "Боковой вид".

Таблица 4. Расчет площади парусности

№

Площадь фигуры Si м2

Аппликата ЦТ ZI м

Si*Zi м3

1

928,53

10,13

9406,01

2

169,18

15,19

2569,84

3

102,4

17,72

1814,53

4

25,64

17,3

443,57

5

5,7

16,04

91,43

6

5,88

18,15

106,72

7

37,84

13,08

494,95

8

7,12

16,04

114,2

9

80,14

20,26

1623,64

10

24,22

20,26

490,7

11

39,89

17,3

690,1

12

26,71

26,16

698,73

13

28,49

27,43

781,48

14

12,82

5,91

75,77

15

5,34

18,57

99,16

16

27,42

24,48

671,24

17

29,38

13,5

396,63

18

10,69

19,41

207,49

19

13,36

24,48

327,05

20

10,69

20,26

216,58

21

15,14

37,14

562,3

22

9,79

28,7

280,97

1616,37

--

22163,1

A = SI (1,02), (2.5)

Где SI - площадь каждого элемента корпуса судна, м2;

A = 1616,37 - 1,02 = 1648,7 м2;

ZП = SI - ZI / A (2.6)

ZП = 22163,1 / 1648,7 = 13,44 м;

2.4.3 Определяем p по таблице 2.1.4.1-2 из Регистра

P = 504 Па ;

2.4.4 Определяем плечо парусности ZV

ZV = ZП - dСр / 2 (2.7)

ZV= 13,44 - 5,9/ 2 = 10,49 м;

2.4.5. Находим плечо ветрового кренящего момента lW1

LW1= 504*1648.7*10.49/1000*9.81*7181,31=0.124 м

2.4.6 На накрененное судно динамически действует порыв ветра, которому соответствует плечо кренящего момента lw2. Кренящее плечо lw2 определяется по формуле:

LW2= 1.5lW1 (2.8)

LW2 = 1.5* 0,124 = 0,186 м

2.4.7 Определим амплитуду качки судна с круглой скулой 1r

1r=109 k Х1 Х2 (2.9)

Где k - коэффициент учитывающий влияние скуловых и брусковых килей. Для нашего случая k =1.

R- параметр, определяемый по формуле, значение R не должно приниматься больше 1;

S- безразмерный множитель, определяемый по таблице 2.1.5.1-3 Регистра в зависимости от периода бортовой качки T, который рассчитывается по формуле

X1, X2 - безразмерные множители, определяемые по таблицам 2.1.5.1-1 и 2.1.5.1-2 Регистра;

2.4.7.1 По таблице 2.1.5.1-1 находим Х1

В/ dСр

В - ширина судна, м.

DСр - средняя осадка судна, м.

В / dСр = 17,3/5,9=2,93

По этому значению найдем что Х1 = 0,91

2.4.7.2 По таблице 2.1.5.1-2 находим Х2

CB = V /( L - B - dСр) (2.10)

V=6727.47/1.025=6563.39 м3

CB = 1181,31 / (100 - 17,3 - 5,9) =д0,116

Где CB - коэффициент полноты;

L - длина судна, м;

B - ширина судна, м;

X2 = 0,75

2.4.7.3 Определяем параметр r.

(2.11)

R = 0,73 + 0,6 (6,034 - 5,9) / 5,9 = 0,744

2.4.7.4 Определим множитель S по таблице 2.1.5.1-3

(2.12)

Где,

H- исправленная метацентрическая высота (с поправкой на свободные поверхности жидких грузов);

- длина судна по ватерлинии.

С = 0,373 + 0,023(17,3/5,9) - 0,043(100/100) = 0,396

По данному значению T найдем что S = 0,059

Вычисляем значение 1r:

2.4.8 Строим диаграмму статической устойчивости.

построение дсо для определения к

Рисунок 2.3 - Построение ДСО для определения К

2.4.8.1 Из начала координат по вертикальной оси откладываем значение lw1=0,124 м и через это значение проводим прямую параллельную оси абсцисс. Данная прямая пересечет кривую в точке А при значении угла крена w1 . Из точки А отложим влево значение 1r = 16о и через полученную точку В проводим прямую параллельную оси ординат. Данная прямая пересечет кривую в точке С. Откладываем значение lw2 = 0,186 м. по вертикальной оси и через это значение проводим прямую параллельную оси lw1 и эта прямая в пересечении с графиком даст точку D, а в пересечении с прямой 1r дает точку F. Проведем еще одну прямую через значение w2=500 которая пересечет кривую в точке H, а прямую lw2 в точке K. После построения мы получили две фигуры похожие на треугольники. Площадь треугольника CFD будет a, а площадь треугольника DHK - b.

Подробная диаграмма указана в Приложении 1.

2.4.8.2 Определим численные значения а и b.

2.4.9 Находим величину критерия погоды К.

2.5 Определяем соответствие диаграммы статической остойчивости требованиям Регистра

дсо (соответствие требованиям рмрс)

Рисунок 2.4 - ДСО (соответствие требованиям РМРС)

    2.5.1 Критерий погоды К = 7.62 > 1 значит требование выполняется 2.5.2 h = 1,096 м. > 0,15 м. => указанное требование выполняется. 2.5.3 Для нашего судна L = 100 м. lСт. мах.= 1.72 м. > 0.21 м. => данное требование выполняется. 2.5.4 Как видно из диаграммы Зак> 600. Это удовлетворяет требованию Регистра. 2.5.5 По диаграмме статической остойчивости Мах.= 600> 300 - требование выполняется. 2.5.6 SДсо30 = 0,202 рад*м. > 0.055 рад*м.

SДсо40 =0,402 рад*м. >0,09 рад*м.

SДсо40-30 =0,402-0,202=0,2 рад*м. > 0,03 рад*м.

Все три требования выполняются.

Похожие статьи




Определение параметров устойчивости судна. Контроль устойчивости судна по критериям регистра - Расчет мореходных качеств судна в условиях эксплуатации

Предыдущая | Следующая