Расчеты по статике корабля

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость новой

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Филиал «СЕВМАШВТУЗ» государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный морской технический университет» в г. Северодвинске

Факультет кораблестроения и океанотехники

Кафедра судостроительного производства

КурсовОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Теория корабля»

РАСЧЕТЫ ПО СТАТИКЕ КОРАБЛЯ

Работу выполнил: Моряков К. С.

Научный руководитель: Губарев В. В.

г. Северодвинск 2011 год

Оглавление

Введение

1. Исходные данные

2. Расчет и построение теоретического чертежа

3. Кривые элементов теоретического чертежа

4. Расчет масштаба Бонжана. Расчет водоизмещения и абсциссы центра величины для судна, плавающего с дифферентом

5. Расчет остойчивости судна на больших углах крена

6. Расчет остойчивости формы и построение интерполяционных кривых

7. Расчет диаграмм статической и динамической остойчивости

8. Расчет непотопляемости

9. Расчет продольного спуска

Список литературы

Введение

Задача судостроительных наук -- изучение отдельных эксплуатационных и мореходных качеств судна, а также техники, обеспечивающей эти качества. Одной из наиболее важных судостроительных наук является теория корабля (или теория судна).

Теорией корабля называется наука о равновесии и движении судна. Она состоит из двух частей -- статики судна и динамики судна.

Под статикой корабля обычно подразумевают раздел теории корабля, посвященный изучению основных мореходных качеств -- плавучести и остойчивости целого и поврежденного корабля.

Задача статики состоит:

1) в установлении характеристик, при помощи которых можно оценить качественно и количественно плавучесть и остойчивость целого и поврежденного корабля;

2) в установлении математической связи между размерами и формой корабля и характеристиками плавучести и остойчивости;

3) в разработке практических методов расчета, позволяющих вычислить характеристики плавучести и остойчивости исходя из размеров и формы обводов корабля.

Размеры и форма обводов корабля фиксируются на теоретическом чертеже, который является основным чертежом всякого судна. Так как обводы корабля задаются только теоретическим чертежом и не выражаются аналитическими зависимостями, необходимые для определения характеристик плавучести и остойчивости расчеты выполняют исходя из размеров, снятых с теоретического чертежа, и применяя известные в математике методы приближенного вычисления определенных интегралов.

Исходя из вышесказанного, можно сформулировать цель данной работы:

· Создание плазовой таблицы судна путем ее пересчета с плазовой таблицы судна-прототипа.

· Создание теоретического чертежа.

· Расчеты кривых элементов теоретического чертежа, масштаба Бонжана, а также абсциссы центра величины для судна, имеющего дифферент.

· Расчет остойчивости на больших углах крена

· Расчет непотопляемости.

· Расчет продольного спуска.

· Создание повреждения судна и расчет элементов поврежденного судна.

В ходе выполнения данной работы необходимо построить теоретический чертеж корпуса судна. Для построения корпуса и контуров штевней составляем таблицу основных абсцисс, ординат и аппликат. В исходной таблице даны значения безразмерных абсцисс, ординат и аппликат корпуса судна.

При составлении таблиц использованы следующие обозначения:

П — ординаты линии борта главной палубы;

Zп — аппликаты линии борта главной палубы;

Z1 — аппликаты контуров шпангоутов на первом батоксе;

Z2 — аппликаты контуров шпангоутов на втором батоксе;

Zф — аппликата точки пересечения контура форштевня с верхней палубой;

Zа — аппликата точки пересечения контура ахтервтевня с верхней палубой;

Xф — абсциссы контура форштевня, отсчитываемые от нулевого шпангоута: положительные в нос, отрицательные в корму;

Xа — абсциссы контура ахтерштевня, отсчитываемые от десятого шпангоута: положительные в нос, отрицательные в корму.

Затем составляем таблицу, аналогичную приведенной в задании, но содержащую размерные величины абсцисс, ординат и аппликат. По данным заполненной таблицы строим теоретический чертеж корпуса судна.

1. Исходные данные

Вариант О; длинна L=150м; ширина В=18м; осадка Т=9,4 м; масштаб 1: 200.

Таблица 1.1 Исходная безразмерная таблица плазовых ординат

Рис. 1.1 Корпус теоретического чертежа

2. Расчет и построение теоретического чертежа

При составлении таблиц 1.1 и 2.1 использованы следующие обозначения:

— ординаты шпангоутов на соответствующих ватерлиниях

;

— ординаты линии борта главной палубы

;

— аппликаты линии борта главной палубы

;

— аппликаты контуров шпангоутов на первом батоксе

;

— аппликаты контуров шпангоутов на втором батоксе

;

— аппликата точки пересечения контура форштевня с верхней палубой

;

-аппликата точки пересечения контура ахтерштевня с верхней палубой

;

— абсциссы контура форштевня, отсчитываемые от нулевого шпангоута: положительные в нос, отрицательные в корму

;

— абсциссы контура ахтерштевня, отсчитываемые от десятого шпангоута: положительные в нос, отрицательные — в корму

.

Батоксы I и II делят полушироту Вмах/2 на три равные части.

Ватерлинии делят осадку на несколько равных частей (Т/№ГВЛ).

Для заданного варианта теоретического чертежа (Б) и известных главных размерений (L, В, T) составляется таблица 2. 1, аналогичная таблице 1. 1, но содержащая размерные величины абсцисс, ординат и аппликат, вычисленных согласно приведенным выше обозначениям.

По данным заполненной таблицы 2.1 можно определить главные размерения судна (рис. 2. 1), а именно:

— длина наибольшая

м,

— длина по ГВЛ

м,

— высота борта на миделе

— ширина по ГВЛ

Рис. 2.1 Главные размерения

Результаты расчетов заносим в сводную таблицу 2.2.

Значения абсцисс, ординат и аппликат, вносимых в таблицу 2. 1, должны быть даны с точностью до 0,001 м. При составлении таблиц должны быть указаны размерности записываемых величин.

плазовый судно крен непотопляемость

Таблица 2.1 Таблица плазовых ординат

№ ВЛ

Ординаты, м

, м

, м

Номера теоретических шпангоутов

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0

-

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

-

-15,000

6,945

1

-

3,681

7,650

8,901

8,901

8,901

8,901

8,793

7,074

1,863

-

-5,850

6,945

2

-

4,365

8,181

9,000

9,000

9,000

9,000

9,000

8,100

3,213

-

-3,570

6,945

3

-

4,806

8,433

9,000

9,000

9,000

9,000

9,000

8,640

4,347

-

-2,520

8,400

4

-

5,112

8,640

9,000

9,000

9,000

9,000

9,000

8,883

5,301

-

-1,680

6,525

5

-

5,418

8,739

9,000

9,000

9,000

9,000

9,000

9,000

6,048

-

-0,900

5,400

6 ГВЛ

0,000

5,724

8,829

9,000

9,000

9,000

9,000

9,000

9,000

6,696

0,000

0,000

0,000

7

0,288

6,030

8,910

9,000

9,000

9,000

9,000

9,000

9,000

7,209

1,890

0,855

-2,820

П

0,873

6,390

8,595

9,000

9,000

9,000

9,000

9,000

9,000

7,479

3,204

2,190

-4,125

Zп

13,470

12,793

12,126

11,590

11,224

11,054

11,261

11,393

11,797

12,051

12,352

, м

, м

Z1

-

0,649

0,094

0,094

0,094

0,094

0,094

0,094

0,094

2,914

12,192

Z2

-

10,791

0,188

0,188

0,188

0,188

0,188

0,188

0,959

7,708

-

13,602

12,446

Таблица 2.2 Главные размерения судна

Вариант задания

О

Длина наибольшая:

Lmax, м

156,315

Длина по ГВЛ

LГВЛ, м

150,0

Длина между перпендикулярами:

Lpp, м

150,0

Ширина наибольшая

Bmax, м

18,0

Ширина по ГВЛ

ВГВЛ, м

18,0

Высота борта на миделе:

H, м

11,054

Осадка судна:

T, м

9,4

Теоретическая шпация:

dL, м

15,0

Таблица 2.3 Погибь бимсов

, м

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0,035

0,256

0,344

0,360

0,360

0,360

0,360

0,360

0,360

0,299

0,128

3. Кривые теоретического чертежа

Значительная часть расчетов статики корабля заключается в вычислении определенных интегралов, выражающих площади, объемы, статические моменты и т. д. Для уменьшения расчетов в данной курсовой работе принята разбивка на 10 теоретических шпаций. В курсовой работе приведены расчетные схемы, и таблицы для правила трапеций.

Кривые элементов теоретического чертежа представляют собой графическое изображение в зависимости от осадки следующих элементов плавучести и начальной остойчивости судна (рис. 3. 2).

3.1 Площадей ватерлиний (строевая по ватерлиниям)

:

.

3.2 Абсцисс центра тяжести площадей ватерлиний:

.

3.3 Моментов инерции площадей ватерлиний относительно продольной оси ОЛ:

.

3.4 Моментов инерции площадей ватерлиний относительно поперечной оси, проходящей через их ЦТ:

-где

момент инерции площадей ватерлиний относительно поперечной координатной оси.

3.5 Объемного водоизмещения (грузовой размер):

.

3.6 Абсцисс центра величины:

.

3.7 Возвышения центра величины над основной:

.

3.8 Поперечных метацентрических радиусов:

.

3.9 Продольных метацентрических радиусов:

.

3. 10 Возвышений поперечного метацентра;

.

Вначале по приближенным правилам трапеций определяются основные части элементов площади ватерлиний, а затем рассчитываются поправки, учитывающие истинную длину ватерлиний.

Все сечения корпуса представляют собой площади, ограниченные кривыми, или объемы, ограниченные криволинейными поверхностями. Для вычисления этих площадей и объемов применяют метод трапеций.

При вычислении площадей, длина основания l разделяется на n равных частей, и из точек деления восстанавливаются перпендикуляры y0, y1yn-1, yn (рис. 3. 1). Длина единичного участка Дl = l/n.

Площадь фигуры оказалась разбитой на участки, ограниченные с трех сторон отрезками (Дl, yi-1, yi), а с четвертой — участком кривой, которую на данном участке с небольшой погрешностью можно заменить прямой. Тогда площадь отдельного i-того участка

,

а i+1-го участка

.

Общая площадь фигуры

,

Подставим в эту формулу выражения для площадей отдельных участков

.

Окончательно

.

где = (у0 + уn)/2 — поправка.

Выражение для вычисления объемов фигур по методу трапеций будет иметь вид

.

где: si — площади сечений, ' = (s0 + sn)/2 — поправка.

Вычисления по правилу трапеций с одиннадцатью ординатами приведены в таблицах 3. 1ч3.7.

Таблица 3.1 Расчет элементов площади ВЛ по методу трапеций

0 Ватерлиния

N шп.

5−6

7х3

53

63

4

4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0

10

5

25

-

-

-

-

-

-

-

-

1

9

4

16

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

2

8

3

9

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

3

7

2

4

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

4

6

1

1

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

5

0

0

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

Суммы сверху

0,000

0,000

0,000

0,000

Поправки

0,000

0,000

0,000

0,000

Суммы исправленные

0,000

0,000

0,000

0,000

м2

м3

м4

м4

1 Ватерлиния

N шп.

5−6

7х3

53

63

4

4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0

10

5

25

-

-

-

-

-

-

-

-

1

9

4

16

3,681

1,863

1,818

7,272

49,87 667

6,466 043

14,724

7,452

2

8

3

9

7,65

7,074

0,576

1,728

447,6971

353,9934

30,6

28,296

3

7

2

4

8,901

8,793

0,108

0,216

705,2067

679,8471

35,604

35,172

4

6

1

1

8,901

8,901

0,000

0,000

705,2067

705,2067

35,604

35,604

5

0

0

8,901

8,901

0,000

705,207

0,000

Суммы сверху

64,665

9,216

4358,707

223,056

Поправки

2,772

3,636

28,171

11,088

Суммы исправленные

61,893

5,580

4330,536

211,968

1856,790 м2

2511,000 м3

м4

м4

2 Ватерлиния

N шп.

5−6

7х3

53

63

4

4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0

10

5

25

-

-

-

-

-

-

-

-

1

9

4

16

4,365

3,213

1,152

4,608

83,167

33,169

17,460

12,852

2

8

3

9

8,181

8,100

0,081

0,243

547,544

531,441

32,724

32,400

3

7

2

4

9,000

9,000

0,000

0,000

729,000

729,000

36,000

36,000

4

6

1

1

9,000

9,000

0,000

0,000

729,000

729,000

36,000

36,000

5

0

0

9,000

9,000

0,000

729,000

0,000

Суммы сверху

68,859

4,851

4840,322

239,436

Поправки

3,789

2,304

58,168

15,156

Суммы исправленные

65,070

2,547

4782,153

224,280

1952,100 м2

1146,150 м3

м4

м4

3 Ватерлиния

N шп.

5−6

7х3

53

63

4

4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0

10

5

25

-

-

-

-

-

-

-

-

1

9

4

16

4,806

4,347

0,459

1,836

111,007

82,143

19,224

17,388

2

8

3

9

8,433

8,640

-0,207

-0,621

599,717

644,973

33,732

34,560

3

7

2

4

9,000

9,000

0,000

0,000

729,000

729,000

36,000

36,000

4

6

1

1

9,000

9,000

0,000

0,000

729,000

729,000

36,000

36,000

5

0

0

9,000

9,000

0,000

729,000

0,000

Суммы сверху

71,226

1,215

5082,839

248,904

Поправки

4,577

0,918

96,575

18,306

Суммы исправленные

66,650

0,297

4986,264

230,598

1999,485 м2

133,650 м3

м4

м4

4 Ватерлиния

N шп.

5−6

7х3

53

63

4

4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0

10

5

25

-

-

-

-

-

-

-

-

1

9

4

16

5,112

5,301

-0,189

-0,756

133,590

148,961

20,448

21,204

2

8

3

9

8,640

8,883

-0,243

-0,729

644,973

700,937

34,560

35,532

3

7

2

4

9,000

9,000

0,000

0,000

729,000

729,000

36,000

36,000

4

6

1

1

9,000

9,000

0,000

0,000

729,000

729,000

36,000

36,000

5

0

0

8,901

8,901

0,000

705,207

0,000

Суммы сверху

72,837

-1,485

5249,667

255,744

Поправки

5,207

-0,378

141,275

20,826

Суммы исправленные

67,631

-1,107

5108,392

234,918

2028,915 м2

-498,150 м3

м4

м4

5 Ватерлиния

N шп.

5−6

7х3

53

63

4

4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0

10

5

25

-

-

-

-

-

-

-

-

1

9

4

16

5,418

1,863

3,555

14,220

159,044

6,466

21,672

7,452

2

8

3

9

8,739

9,000

-0,261

-0,783

667,398

729,000

34,956

36,000

3

7

2

4

9,000

9,000

0,000

0,000

729,000

729,000

36,000

36,000

4

6

1

1

9,000

9,000

0,000

0,000

729,000

729,000

36,000

36,000

5

0

0

9,000

9,000

0,000

729,000

0,000

Суммы сверху

70,020

13,437

5206,908

244,080

Поправки

3,641

7,110

82,755

14,562

Суммы исправленные

66,380

6,327

5124,153

229,518

1991,385 м2

2847,150 м3

м4

м4

6 Ватерлиния

N шп.

5−6

7х3

53

63

4

4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0

10

5

25

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

1

9

4

16

5,724

1,863

3,861

15,444

187,542

6,466

22,896

7,452

2

8

3

9

8,829

9,000

-0,171

-0,513

688,232

729,000

35,316

36,000

3

7

2

4

9,000

9,000

0,000

0,000

729,000

729,000

36,000

36,000

4

6

1

1

9,000

9,000

0,000

0,000

729,000

729,000

36,000

36,000

5

0

0

9,000

9,000

0,000

729,000

0,000

Суммы сверху

70,416

14,931

5256,240

245,664

Поправки

0,00

7,722

97,004

15,174

Суммы исправленные

70,416

7,209

5159,236

230,490

2112,480 м2

3244,050 м3

м4

м4

7 Ватерлиния

N шп.

5−6

7х3

53

63

4

4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0

10

5

25

0,288

1,890

-1,602

-8,010

0,024

6,751

1,152

7,560

1

9

4

16

6,030

7,209

-1,179

-4,716

219,256

374,649

24,120

28,836

2

8

3

9

8,910

9,000

-0,090

-0,270

707,348

729,000

35,640

36,000

3

7

2

4

9,000

9,000

0,000

0,000

729,000

729,000

36,000

36,000

4

6

1

1

9,000

9,000

0,000

0,000

729,000

729,000

36,000

36,000

5

0

0

9,000

9,000

0,000

729,000

0,000

Суммы сверху

78,327

-12,996

5682,029

277,308

Поправки

1,089

-4,005

3,388

4,356

Суммы исправленные

77,238

-8,991

5678,641

272,952

2317,140 м2

-4045,950 м3

м4

м4

Расчет поправок к элементам ватерлиний производится в табл. 3.2 по формулам для (носовой части):

;;

;.

Аналогичные формулы используются для поправок в кормовой части (табл.3. 3).

Таблица 3.2 Поправки к элементам площадей ВЛ (носовая часть)

N

вл.

м

м

3−2,

м

м

4х5,

м2

2+4

6х7,

м3

72

6х9,

м4

52/2

6х11,

м4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0

60,000

60,000

0,000

0,000

0,000

60,000

0,000

3600,000

0,000

0,000

0,000

1

60,000

69,150

9,150

5,157

47,187

63,050

2975,112

3975,303

187 580,810

8,865

418,303

2

60,000

71,430

11,430

6,958

79,530

63,810

5074,805

4071,716

323 823,337

16,138

1283,448

3

60,000

72,480

12,480

8,085

100,901

64,160

6473,795

4116,506

415 358,708

21,789

2198,535

4

60,000

73,320

13,320

8,759

116,670

64,440

7518,207

4152,514

484 473,263

25,573

2983,641

5

60,000

74,100

14,100

9,237

130,242

64,700

8426,638

4186,090

545 203,478

28,441

3704,168

6

75,000

75,000

0,000

0,000

0,000

75,000

0,000

5625,000

0,000

0,000

0,000

7

75,000

75,855

0,855

0,723

0,618

75,285

46,539

5667,831

3503,655

0,174

0,108

Таблица 3.3 Поправки к элементам площадей ВЛ (кормовая часть)

N

вл.

м

м

3−2,

м

м

4х5,

м2

2+4

6х7,

м3

72

6х9,

м4

52/2

6х11,

м4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0

60,000

68,055

8,055

0,000

0,000

62,685

0,000

3929,409

0,000

0,000

0,000

1

60,000

68,055

8,055

5,157

41,540

62,685

2603,912

3929,409

163 226,225

8,865

368,244

2

60,000

68,055

8,055

6,958

56,047

62,685

3513,287

3929,409

220 230,381

16,138

904,477

3

60,000

66,600

6,600

8,085

53,361

62,200

3319,054

3868,840

206 445,171

21,789

1162,687

4

60,000

68,475

8,475

8,759

74,233

62,825

4663,658

3946,981

292 994,338

25,573

1898,375

5

60,000

69,600

9,600

9,237

88,675

63,200

5604,273

3994,240

354 190,031

28,441

2521,987

6

75,000

75,000

0,000

0,000

0,000

75,000

0,000

5625,000

0,000

0,000

0,000

7

75,000

77,820

2,820

0,723

2,039

75,940

154,831

5766,884

11 757,868

0,174

0,355

Таблица 3.6 Расчет метацентрических радиусов и возвышения поперечного метацентра

N вл.

, м4

, м4

, м3

2/4, м

2/4, м

,м

5+7,

м

1

2

3

4

5

6

7

8

0

0,000

-

0,000

?

?

-

?

1

4,409×104

1,614Ч106

1523,340

28,943

1059,514

1,567

30,510

2

5,001×104

1,834Ч106

4681,331

10,683

391,769

2,114

12,797

3

5,322×104

1,967Ч106

8002,366

6,651

245,802

2,868

9,519

4

5,596×104

2,068Ч106

11 426,867

4,897

180,977

3,656

8,553

5

5,747×104

2,079Ч106

14 895,651

3,858

139,571

4,446

8,304

6

5,159×104

1,551Ч106

18 280,389

2,822

84,845

5,215

8,037

7

5,679×104

1,838Ч106

21 750,862

2,611

84,502

6,014

8,625

4. Расчет масштаба Бонжана. Расчет водоизмещения и абсциссы центра величины для судна, плавающего с дифферентом

Масштабом Бонжана называется совокупность кривых для всех шпангоутов (рис. 4. 1). Масштаб Бонжана используется для определения водоизмещения и абсциссы центра величины, а также для некоторых других расчетов при наличии значительных дифферентов. Площадь шпангоута определяется по формуле:

Расчеты производятся по правилу вычисления интегралов с переменным верхним значением с использованием правила трапеций (табл. 4. 1ч4. 3).

Таблица 4.1 Расчет масштаба Бонжана по правилу трапеций м

N вл.

Номер шпангоута

0

, м

3Ч, м

0

-

-

-

1

-

-

-

2

-

-

-

3

-

-

-

4

-

-

-

5

-

-

-

6

0,000

0,000

0,000

7

0,288

0,288

0,639

м2

м2

N вл.

Номер шпангоута

1

, м

3Ч, м

1

2

3

4

0

0,000

0,000

0,000

1

3,681

3,681

8,172

2

4,365

11,727

26,034

3

4,806

20,898

46,394

4

5,112

30,816

68,412

5

5,418

41,346

91,788

6

5,724

52,488

116,523

7

6,030

64,242

142,617

м2

м2

N вл.

Номер шпангоута

2

, м

3Ч, м

1

2

3

4

0

0,000

0,000

0,000

1

7,650

7,650

16,983

2

8,181

23,481

52,128

3

8,433

40,095

89,011

4

8,640

57,168

126,913

5

8,739

74,547

165,494

6

8,829

92,115

204,495

7

8,910

109,854

243,876

м2

м2

N вл.

Номер шпангоута

3

, м

3Ч, м

1

2

3

4

0

0,000

0,000

0,000

1

8,901

8,901

19,760

2

9,000

26,802

59,500

3

9,000

44,802

99,460

4

9,000

62,802

139,420

5

9,000

80,802

179,380

6

9,000

98,802

219,340

7

9,000

116,802

259,300

м2

м2

N вл.

Номер шпангоута

4

, м

3Ч, м

1

2

3

4

0

0,000

0,000

0,000

1

8,901

8,901

19,760

2

9,000

26,802

59,500

3

9,000

44,802

99,460

4

9,000

62,802

139,420

5

9,000

80,802

179,380

6

9,000

98,802

219,340

7

9,000

116,802

259,300

м2

м2

N вл.

Номер шпангоута

5

, м

3Ч, м

0

0,000

0,000

0,000

1

8,901

8,901

19,760

2

9,000

26,802

59,500

3

9,000

44,802

99,460

4

9,000

62,802

139,420

5

9,000

80,802

179,380

6

9,000

98,802

219,340

7

9,000

116,802

259,300

м2

м2

N вл.

Номер шпангоута

6

, м

3Ч, м

1

2

3

4

0

0,000

0,000

0,000

1

8,901

8,901

19,760

2

9,000

26,802

59,500

3

9,000

44,802

99,460

4

9,000

62,802

139,420

5

9,000

80,802

179,380

6

9,000

98,802

219,340

7

9,000

116,802

259,300

м2

м2

N вл.

Номер шпангоута

7

, м

3Ч, м

1

2

3

4

0

0,000

0,000

0,000

1

8,793

8,793

19,520

2

9,000

26,586

59,021

3

9,000

44,586

98,981

4

9,000

62,586

138,941

5

9,000

80,586

178,901

6

9,000

98,586

218,861

7

9,000

116,586

258,821

м2

м2

N вл.

Номер шпангоута

8

, м

3Ч, м

1

2

3

4

0

0,000

0,000

0,000

1

7,074

7,074

15,704

2

8,100

22,248

49,391

3

8,640

38,988

86,553

4

8,883

56,511

125,454

5

9,000

74,394

165,155

6

9,000

92,394

205,115

7

9,000

110,394

245,075

м2

м2

N вл.

Номер шпангоута

9

, м

3Ч, м

1

2

3

4

0

0,000

0,000

0,000

1

1,863

1,863

4,136

2

3,213

6,939

15,405

3

4,347

14,499

32,188

4

5,301

24,147

53,606

5

6,048

35,496

78,801

6

6,696

48,240

107,093

7

7,209

62,145

137,962

м2

м2

N вл.

Номер шпангоута

10

, м

3Ч, м

1

2

3

4

0

-

-

-

1

-

-

-

2

-

-

-

3

-

-

-

4

-

-

-

5

-

-

-

6

0,000

0,000

0,000

7

1,890

1,890

4,196

м2

м2

Для определения водоизмещения и абсциссы центра величины судна, имеющего дифферент, необходимо рассчитать осадку носом и кормой по формулам:

м,

м

-где

м — осадка судна на миделе;

м — абсцисса центра тяжести площади ВЛ, снятая с кривых элементов теоретического чертежа для осадки;

рад — заданный угол дифферента.

Для вычисления и используем формулы (табл.4. 3):

; м2

Таблица 4.3 Расчет ипо правилу трапеций

Номер шпангоута

Множитель

м2

м2

4-5

6Ч3

нос

корма

1

2

3

4

5

6

7

0

10

5

0,173

0,000

0,173

0,865

1

9

4

123,924

80,474

43,450

173,800

2

8

3

211,242

179,526

31,716

95,148

3

7

2

225,818

195,403

30,415

60,830

4

6

1

214,244

200,781

13,463

13,463

5

0

207,384

207,384

0,000

Суммы сверху

1638,384

344,110

Поправки

0,087

0,433

Суммы исправленные

1638,882

343,670

м3; м

5. Расчет остойчивости судна на больших углах крена

Расчет и для равнообъемных наклонных ватерлиний (рис. 5. 1) производится кренованием для двух водоизмещений, одно из которых соответствует осадке судна по ватерлинию, расположенную на одну выше ГВЛ, а другое осадке по ватерлинию, расположенную на две расчетных ватерлинии ниже ГВЛ (табл. 5.1 и 5.2 — 7 и 4 ВЛ соответственно,).

Таблица 5.1 Расчет равнообъемных наклонений по правилу трапеций

Номер шп.

21 750,862 м3

м

м3

0

0,288

0,024

1

6,030

219,256

2

8,910

707,348

3

9,000

729,000

4

9,000

729,000

5

9,000

729,000

6

9,000

729,000

7

9,000

729,000

8

9,000

729,000

9

7,209

374,649

10

1,890

6,751

5682,029

поправка

3,388

5678,641

м4

м

Номер шп.

21 750,862 м3

м

м

м2

м2

м3

м3

0

0,314

0,283

0,099

0,080

0,031

0,023

1

6,552

5,932

42,929

35,189

281,269

208,739

2

6,137

9,097

37,663

82,755

231,136

752,826

3

4,395

9,317

19,316

86,806

84,894

808,776

4

3,152

9,317

9,935

86,806

31,315

808,776

5

3,152

9,317

9,935

86,806

31,315

808,776

6

3,152

9,317

9,935

86,806

31,315

808,776

7

3,750

9,317

14,063

86,806

52,734

808,776

8

5,114

9,317

26,153

86,806

133,746

808,776

9

5,668

6,855

32,126

32,126

182,091

3222,123

10

2,575

1,536

6,631

2,359

17,074

3,624

43,961

79,605

208,784

673,349

1076,923

5999,959

поправки

1,445

0,910

3,365

1,220

8,552

1,823

42,517

78,696

205,419

672,129

1068,370

5998,136

121,212

-466,710

7066,506

м3

м2

м

м4

м4

м4

м

Номер шп.

21 750,862 м3

м

м

м2

м2

м3

м3

0

2,786

-1,721

7,762

2,962

21,624

-5,097

1

5,091

4,234

25,918

17,927

131,950

75,902

2

3,992

7,812

15,936

61,027

63,617

476,746

3

2,968

8,201

8,809

67,256

26,145

551,570

4

2,250

8,201

5,063

67,256

11,391

551,570

5

2,250

8,201

5,063

67,256

11,391

551,570

6

2,250

8,201

5,063

67,256

11,391

551,570

7

2,593

8,201

6,724

67,256

17,434

551,570

8

3,392

8,117

11,506

65,886

39,027

534,794

9

3,768

5,094

14,198

14,198

53,497

132,183

10

3,988

-0,199

15,904

0,040

63,426

-0,008

35,328

64,342

121,944

498,321

450,893

3893,683

поправки

3,387

-0,960

11,833

1,501

42,525

-2,553

31,941

65,302

110,111

496,820

408,368

3896,235

97,243

-386,709

4304,603

м3

м2

м

м4

м4

м4

м

Номер шп.

21 750,862 м3

м

м

м2

м2

м3

м3

0

5,401

-4,319

29,171

18,654

157,551

-80,566

1

4,754

2,442

22,601

5,963

107,443

14,563

2

3,931

6,661

15,453

54,878

60,745

406,540

3

3,188

7,408

10,163

44,369

32,401

295,541

4

2,669

7,408

7,124

54,878

19,013

406,540

5

2,669

7,408

7,124

54,878

19,013

406,540

6

2,669

7,408

7,124

54,878

19,013

406,540

7

2,916

7,408

8,503

54,878

24,795

406,540

8

3,495

6,929

12,215

48,011

42,692

332,669

9

3,769

3,202

14,205

14,205

53,540

32,809

10

3,946

-2,085

15,571

4,347

61,443

-9,064

39,407

49,870

149,252

409,942

597,648

2639,381

поправки

4,674

-3,202

22,371

11,500

109,497

-44,815

34,734

53,072

126,882

398,442

488,150

2684,196

87,806

-271,560

3172,346

м3

м2

м

м4

м4

м4

м

Номер шп.

21 750,862 м3

м

м

м2

м2

м3

м3

0

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

1

4,917

1,032

24,177

1,065

118,878

1,099

2

4,254

6,466

18,097

64,497

76,983

517,975

3

3,644

8,031

13,279

41,809

48,388

270,338

4

3,219

8,031

10,362

64,497

33,355

517,975

5

3,219

8,031

10,362

64,497

33,355

517,975

6

3,219

8,031

10,362

64,497

33,355

517,975

7

3,422

7,866

11,710

61,874

40,072

486,701

8

3,896

6,381

15,179

40,717

59,137

259,816

9

4,112

1,880

16,909

16,909

69,528

6,645

10

4,197

-3,860

17,615

14,900

73,929

-57,512

38,099

51,889

148,050

435,261

586,979

3101,870

поправки

4,557

-1,414

20,896

7,982

96,404

-28,207

33,542

53,303

127,154

427,279

490,576

3130,076

86,845

-300,125

3620,652

м3

м2

м

м4

м4

м4

м

Таблица 5.2 Расчет равнообъемных наклонений по правилу трапеций

Номер шп.

11 426,867 м3

м

м3

0

-

-

1

5,112

133,590

2

8,604

636,944

3

9,000

729,000

4

9,000

729,000

5

9,000

729,000

6

9,000

729,000

7

9,000

729,000

8

8,883

700,937

9

5,351

153,216

10

-

-

5269,687

поправка

143,403

5126,284

м4

м

Номер шп.

11 426,867 м3

м

м

м2

м2

м3

м3

0

-

-

-

-

-

-

1

5,584

4,986

31,181

24,860

174,115

123,953

2

9,097

8,603

82,755

74,012

752,826

636,722

3

9,317

9,317

86,806

86,806

808,776

808,776

4

9,317

9,317

86,806

86,806

808,776

808,776

5

9,317

9,317

86,806

86,806

808,776

808,776

6

9,317

9,317

86,806

86,806

808,776

808,776

7

9,317

9,317

86,806

86,806

808,776

808,776

8

9,317

8,665

86,806

75,082

808,776

650,587

9

9,317

4,761

86,806

22,667

808,776

107,918

10

-

-

-

-

-

-

79,900

73,600

721,582

630,654

6588,373

6263,919

поправки

7,451

4,874

58,994

23,764

491,446

466,364

72,450

68,727

662,588

606,890

6096,928

5797,554

141,176

55,698

11 894,482

м3

м2

м

м4

м4

м4

м

Номер шп.

11 426,867 м3

м

м

м2

м2

м3

м3

0

-

-

-

-

-

-

1

6,519

5,264

42,497

27,710

277,040

145,864

2

10,183

8,948

103,693

80,067

1055,911

716,437

3

10,273

10,019

105,535

100,380

1084,156

1005,711

4

10,273

10,019

105,535

100,380

1084,156

1005,711

5

10,273

10,019

105,535

100,380

1084,156

1005,711

6

10,273

10,019

105,535

100,380

1084,156

1005,711

7

10,273

9,835

105,535

96,727

1084,156

951,312

8

10,273

8,500

105,535

72,250

1084,156

614,125

9

7,954

4,564

63,266

20,830

503,219

95,069

10

-

-

-

-

-

-

86,294

77,187

842,664

699,105

8341,107

6545,650

поправки

7,237

4,914

52,882

24,270

390,129

120,466

79,058

72,273

789,782

674,835

7950,978

6425,184

151,331

114,947

14 580,236

м3

м2

м

м4

м4

м4

м

Номер шп.

11 426,867 м3

м

м

м2

м2

м3

м3

0

-

-

-

-

-

-

1

8,167

6,132

66,700

37,601

544,738

230,572

2

8,620

8,557

74,304

73,222

640,504

626,563

3

7,912

8,557

62,600

73,222

495,289

626,563

4

7,426

8,557

55,145

73,222

409,510

626,563

5

7,426

8,557

55,145

73,222

409,510

626,563

6

7,426

8,557

55,145

73,222

409,510

626,563

7

7,658

8,557

58,645

73,222

449,103

626,563

8

8,199

8,190

67,224

67,076

551,166

549,353

9

8,412

4,905

70,762

24,059

595,248

118,010

10

8,167

6,132

66,700

37,601

544,738

230,572

71,246

70,569

565,671

568,070

4504,579

4657,311

поправки

8,290

5,519

68,731

30,830

569,993

174,291

62,957

65,051

496,940

537,240

3934,586

4483,021

128,007

40,03

8417,607

м3

м2

м

м4

м4

м4

м

Номер шп.

11 426,867 м3

м

м

м2

м2

м3

м3

0

-

-

-

-

-

-

1

7,721

6,456

59,614

41,680

460,278

269,086

2

7,111

7,118

50,566

50,666

359,577

360,640

3

6,518

7,118

42,484

50,666

276,913

360,640

4

6,108

7,118

37,308

50,666

227,875

360,640

5

6,108

7,118

37,308

50,666

227,875

360,640

6

6,108

7,118

37,308

50,666

227,875

360,640

7

6,303

7,118

39,728

50,666

250,404

360,640

8

6,761

7,118

45,711

50,666

309,053

360,640

9

6,964

5,202

48,497

27,061

337,735

140,770

10

-

-

-

-

-

-

59,702

61,484

398,524

423,402

2677,586

2934,336

поправки

7,343

5,829

54,056

34,370

399,007

204,928

52,360

55,655

344,468

389,032

2278,580

2729,408

108,015

44,564

5007,988

м3

м2

м

м4

м4

м4

м

6. Расчет остойчивости формы и построение интерполяционных кривых

Плечи остойчивости формы можно определить аналитическим путем или графически по известным значением метацентрическим радиусам.

При аналитическом расчете используется соотношение:

-где

;

.

Расчет производится в таблицах 6.1 ч 6.4 и (рис. 6.1 и 6. 2) по правилам

вычисления интеграла с переменным верхним пределом.

Полученные значения контролируются построением графика (рис. 6. 3).

Таблица 6.3 Средние метацентрические радиусы

град.

м.

м.

2,611

-

15°

1,934

2,273

30°

1,254

1,594

45°

0,874

1,064

60°

0,936

0,905

Таблица 6.4 Средние метацентрические радиусы

град.

м.

м.

4,913

-

15°

5,625

5,269

30°

6,781

6,203

45°

4,107

5,444

60°

2,613

3,360

Зная плечи остойчивости формы, строим интерполяционные кривые (рис. 6. 4).

Водоизмещение судна при полном погружении корпуса вычисляется по формуле:

,

-где — полная площадь погруженного шпангоута, снимаемая с масштаба Бонжана.

Расчет приведен в таблице 6.5.

7. Расчет диаграмм статической и динамической остойчивости

Для заданной нагрузки судна, плечи статической и динамической остойчивости вычисляются по формулам:

;

,

-где

— возвышение центра тяжести над центром величины;

— плечи остойчивости формы.

Расчет приведен в таблице 7. 1, диаграммы — на рис. 7.1.

Плечи статической и динамической остойчивости могут быть также получены по полярным диаграммам остойчивости (рис. 6.1 и 6. 2).

Таблица 7.1 Расчет диаграмм статической и динамической остойчивости

WL7; V=21 750,862 м3

№п/п

Расчетные величины

15°

30°

45°

60°

1

0,000

0,259

0,500

0,707

0,866

2

м

0,000

0,501

1,083

1,146

1,202

3

м

0,000

0,217

0,418

0,591

0,724

4

2-3, м

0,000

0,284

0,665

0,555

0,478

5

4 попарно

-

0,284

0,949

1,220

1,033

6

5 попарно

0,000

0,284

1,234

2,454

3,487

7

4

0,000

0,037

0,162

0,321

0,457

6,014 м; 2,611 м; 6,850 м;

м;

м;

WL4; V=11 426,867 м3

№п/п

Расчетные величины

15°

30°

45°

60°

1

0,000

0,259

0,500

0,707

0,866

2

м

0,000

1,457

4,611

5,617

4,599

3

м

0,000

0,827

1,597

2,258

2,766

4

2-3, м

0,000

0,630

3,014

3,359

1,833

5

4 попарно

-

0,630

3,644

6,373

5,192

6

5 попарно

0,000

0,630

4,274

10,646

15,838

7

4

0,000

0,082

0,560

1,395

2,075

3,656 м; 4,897 м; 6,850 м;

м;

м;

8. Расчет непотопляемости

8.1 Расчет и построение кривой предельных длин отсеков

Предельными длинами отсеков называются такие расстояния между поперечными водонепроницаемыми переборками, при которых выполняются заданные условия непотопляемости. Так согласно Правилам Регистра Р Ф для транспортных судов предельная линия погружения находится на бортовой линии палубы водонепроницаемых переборок (главной палубы). При затоплении одного или нескольких отсеков эта линия не должна погрузиться в воду, сохраняя при этом минимально допустимый надводный борт (запас плавучести).

Произведем расчет непотопляемости рассматриваемого судна при следующих исходных данных:

· водоизмещение 18 280,389 м3 — WL6(ГВЛ);

· координаты ЦТ 6,85 м; м.

С кривых элементов теоретического чертежа для данного водоизмещения снимаем:

· средняя осадка 9,4 м;

· координаты ЦВ 1,587 м; 5,215 м;

· метацентрические радиусы 2,822 м; 84,845 м;

· площадь ватерлинии 2112,48 м2;

· абсцисса ЦТ площади 1,536 м;

· центральные моменты инерции 5,159Ч104 м4;

1,551Ч106 м4;

Для повышения точности построения кривой предельных длин отсеков число предельных ватерлиний (касательных к предельной линии погружения, А на рис. 8. 1) принимаем равным 5.

Для построения нижних предельных ватерлиний (рис. 8. 1):

Расчет объемов отсеков, при затоплении которых судно погрузится до предельной линии и абсциссы, центров тяжести объемов произведен в таблице 8.1.

Таблица 8.1 Вычисление водоизмещения и его статического момента по правилу трапеций

ВЛ 1−1; Тн? Тк

Номер шпангоута

Множитель

м2

3-4

2Ч5

нос

корма

нос

корма

1

2

3

4

5

6

5

0

212,430

212,430

0,000

4

6

1

232,702

193,236

39,466

39,466

3

7

2

255,243

176,606

78,637

157,274

2

8

3

251,057

150,163

100,894

302,682

1

9

4

155,795

52,554

103,241

412,964

0

10

5

9,228

-

9,228

46,140

1689,014

958,526

Поправка 4,614

Поправка 23,07

1684,40

935,456

м3;

м4;

м3;

м4;

м.

ВЛ 2−2; Тн? Тк

Номер шпангоута

Множитель

м2

3-4

2Ч5

нос

корма

нос

корма

1

2

3

4

5

6

5

0

253,802

253,802

0,000

4

6

1

259,960

246,939

13,021

13,021

3

7

2

266,179

237,399

28,780

57,560

2

8

3

248,581

222,168

26,413

79,239

1

9

4

146,399

113,126

33,273

133,092

0

10

5

5,001

1,769

3,232

16,160

2001,323

299,072

Поправка 3,385

Поправка 8,080

1997,938

290,992

м3;

м4;

м3;

м.

ВЛ 3−3; Тн=Тк

Номер шпангоута

Множитель

м2

3-4

2Ч5

нос

корма

нос

корма

1

2

3

4

5

6

5

0

256,769

256,769

0,000

4

6

1

256,769

255,776

0,993

0,993

3

7

2

257,949

249,968

7,981

15,962

2

8

3

235,549

239,966

-4,417

-13,251

1

9

4

135,205

131,274

3,931

15,724

0

10

5

2,600

5,191

-2,591

-12,955

2027,016

6,473

Поправка 3,896

Поправка -6,478

2023,121

12,951

м3;

м4;

м3;

м.

ВЛ 4−4; Тн? Тк

Номер шпангоута

Множитель

м2

3-4

2Ч5

нос

корма

нос

корма

1

2

3

4

5

6

5

0

251,976

251,976

0,000

4

6

1

246,257

256,731

-10,474

-10,474

3

7

2

243,555

255,534

-11,979

-23,958

2

8

3

217,088

250,571

-33,483

-100,449

1

9

4

120,721

143,858

-23,137

-92,548

0

10

5

0,960

8,148

-7,188

-35,940

1995,399

-263,369

Поправка 4,554

Поправка -17,970

1990,845

-245,399

м3;

м4;

м3;

м.

ВЛ 5−5; Тн? Тк

Номер шпангоута

Множитель

м2

3-4

2Ч5

нос

корма

нос

корма

1

2

3

4

5

6

5

0

209,975

209,975

0,000

4

6

1

196,038

224,132

-28,094

-28,094

3

7

2

188,294

235,296

-47,002

-94,004

2

8

3

157,836

237,920

-80,084

-240,252

1

9

4

76,143

140,114

-63,971

-255,884

0

10

5

0,000

8,711

-8,711

-43,555

1674,459

-661,789

Поправка 4,356

Поправка -21,778

1670,104

-640,012

м3;

м4;

м3;

м.

Производим вычисления интегральной кривой от строевой по шпангоутам (правило трапеций табл. 8. 2) согласно выражению:

Таблица 8.2 Вычисление интегральной кривой от строевой по шпангоутам по правилу трапеций

Номер шпангоута

м2

2

3, м3

1

2

3

4

0

9,268

0,000

0,000

1

157,056

166,324

1787,983

2

255,151

578,531

6219,208

3

264,962

1098,644

11 810,423

4

254,286

1617,892

17 392,339

5

251,158

2123,336

22 825,862

6

251,358

2625,852

28 227,909

7

252,257

3129,467

33 641,770

8

252,036

3633,760

39 062,920

9

146,079

4031,875

43 342,656

10

8,942

4186,896

45 009,132

На рисунке 8.2 показано определение предельных объемов отсеков.

На рисунке 8.3 показана кривая предельных длин отсеков. Для кривой предельных длин отсеков принято, что МКО расположено от 7 до 10 теоретического шпангоутов и; для грузовых трюмов (2ч7 шп.); для кладовых снабжений (0ч2 шп.). Предельные длины отсеков увеличены на величину для учета фактического объема воды, влившейся в отсек.

8.2 Расчет посадки и начальной остойчивости поврежденного судна

Расчет производится методом постоянного водоизмещения (метод исключения), используя допущение о прямобортности судна в пределах изменения осадки и метацентрические формулы остойчивости.

Примем, что затапливаемый отсек сообщается с забортной водой, и середина его находится на 3-м теоретическом шпангоуте. При этом согласно рис. 8.3 длина отсека должна быть не больше м.

Определяем элементы затопленного отсека:

· Площади переборок, ограничивающих отсек

·

м2;

м2

-где

м. — отстояние носовой переборки от 3-го теоретического шпангоута;

м2, м2, м2, — площади

2ч4 — го теоретического шпангоута по ГВЛ.

· Объем затопленного отсека (рис. 8. 4)

·

м3

-где

м3;

м3.

Объем влившейся воды будет:

м3.

Координаты ЦТ затопленного отсека

;

м

-где

м

-где

м;

м;

м

-где

м

-где

м;

м

-где

В таблице 8.3 произведен расчет по правилу трапеций для 1ч5 — го теоретических шпангоутов.

Таблица 8.3 Расчет по правилу трапеций

Номер ВЛ

0

0,000

0,000

0,000

1

16,983

19,76

19,76

2

52,128

59,5

59,5

3

89,011

99,46

99,46

4

126,913

139,42

139,42

5

165,494

179,38

179,38

ГВЛ

204,495

219,34

219,34

655,024

716,860

716,860

поправка

102,248

109,670

109,670

552,777

607,190

607,190

5,990

6,134

6,134

· Элементы потерянной площади ватерлинии

Ординаты переборок в плоскости ГВЛ:

м

-где

м.

м

Потерянная площадь ватерлинии:

м2

-где

0,9;

м2;

м2.

Координаты ЦТ потерянной площади ватерлинии:

;

м

-где

м

-где согласно рис. 8. 5

м;

м.

Центральные моменты инерции потерянной площади ватерлинии относительно сей, параллельных осям OX и ОY:

м4;

-где

м4;

м4.

м4

-где

м4

-где

м4;

м4.

Таким образом, элементы затопленного отсека будут:

· м2;

· м;

·;

· м4;

· м4;

· м3

· м3;

· м;

·;

· м

8.3 Расчет характеристик плавучести и остойчивости судна в аварийном состоянии

8.3.1 Изменение средней осадки

м.

8.3.2 Координаты и ЦТ площади поврежденной ватерлинии

м;

.

8.3.2 Моменты инерции и площади поврежденной ватерлинии относительно центральных осей, параллельных осям OX и ОY

м4;

м4;

.

8.3.4 Изменение координат центра величины

м;

;

м.

8.3.5 Аварийное возвышение центра величины

м.

8.3.6 Аварийные метацентрические радиусы

м; м.

8.3.7 Аварийные метацентрические высоты

м;

м.

8.3.8 Угол дифферента (по приближенной формуле А.Н. Крылова)

-где

;

.

8.3.9 Аварийные осадки носом и кормой

м;

м.

Из результатов расчета следует, что при затоплении рассмотренного отсека судно будет плавать по ватерлинию, не пересекающую предельную линию погружения (?, 13,271?13,282), и иметь при этом положительную остойчивость (м и м).

9. Расчет продольного спуска

9.1 Расчет и построение диаграммы пуска

Диаграмма строиться для второго периода спуска, т. е когда ЦТ судна движется параллельно линии спусковых дорожек, и позволяет определить:

· опрокидывание;

· начало всплытия (3 период);

· наибольшее значение баксового давления;

· величину наибольшего погружения переднего конца полоза.

Статический расчет второго периода продольного спуска выполняется помощью масштаба Бонжана.

Характеристики судна и спускового устройства (рис. 9. 1):

· спусковой вес т;

· координаты его ЦТ м; м;

· длина переднего полоза м;

· длина заднего полоза м;

· возвышение киля над зеркалом спусковых дорожек:

у ЦТ м;

у переднего конца полоза м;

у заднего конца полоза м;

· суммарная ширина полозьев м;

· уклон спусковых дорожек;

· уклон линии киля;

· расчетная глубина воды на пороге м;

· длина подводной части дорожек м;

· удельный вес воды т/м3;

Устанавливаем приближенное положение ватерлинии всплытия и значение баксового давления. Для этого по графикам теоретического чертежа (водоизмещением3) определяем для спущенного на воду судна:

· среднюю осадку м;

· координаты ЦВ м; м;

· абсциссу ЦТ площади ВЛ м;

· продольный метацентрический радиус м;

Вычисляем продольную метацентрическую высоту:

м.

Дифферент:

.

Углубления передним и задним концами полоза:

м.

м.

-где

Приближенное значение баксового давления:

т.

С кривых элементов теоретического чертежа для водоизмещения:

м3

снимаем значения средней осадки м и м.

Тогда приближенно (с 20% запасом) ватерлиния всплытия проходит на расстоянии h над килем в плоскости (рис. 9. 1) и является верхней расчетной ватерлинией:

м,

-где

м.

Осадки на носовом и кормовом перпендикулярах:

м;

м.

Положение нижних расчетных ватерлиний:

м,

— где.

Округляя, окончательно примем м.

Тогда первая расчетная ватерлиния в плоскости отстоит от киля на расстояние м (рис. 9. 2), последующие:

м;

м;

м;

м;

Для каждой расчетной ватерлинии вычисляем водоизмещение и статические моменты водоизмещения: М относительно плоскости и относительно плоскости (табл. 9. 1).

Таблица 9.1 Расчет водоизмещения и статических моментов

WL1; м

Номер шпангоута

Площадь шпангоута

2Ч3

2Ч4

1

2

3

4

5

6

7

5

0

8,125

0,000

4

6

1

-

27,084

-

27,084

3

7

2

-

46,422

-

92,844

2

8

3

-

42,672

-

128,016

1

9

4

-

23,777

-

95,108

0

10

5

-

-

-

0,000

148,080

0,000

343,052

Поправка 20,014

Поправка 0,000

Поправка 47,554

128,067

0,000

295,498

м3;

м4;

м4.

WL2; м

Номер шпангоута

Площадь шпангоута

2Ч3

2Ч4

1

2

3

4

5

6

5

0

18,381

0,000

4

6

1

-

37,547

-

37,547

3

7

2

-

58,937

-

117,874

2

8

3

-

72,550

-

217,650

1

9

4

-

28,743

-

114,972

0

10

5

-

-

-

-

216,158

0,000

488,043

Поправка 23,562

Поправка 0,000

Поправка 57,486

192,596

0,000

430,557

м3;

м4;

м4.

WL3; м

Номер шпангоута

Площадь шпангоута

2Ч3

2Ч4

1

2

3

4

5

6

5

0

28,750

0,000

4

6

1

9,785

48,122

9,785

48,122

3

7

2

-

67,844

-

135,688

2

8

3

-

82,982

-

248,946

1

9

4

-

34,211

-

136,844

0

10

5

-

-

-

-

271,694

9,785

569,600

Поправка 21,998

Поправка 4,893

Поправка 73,315

249,696

4,893

496,286

м3;

м4;

м4.

WL4; м

Номер шпангоута

Площадь шпангоута

2Ч3

2Ч4

1

2

3

4

5

6

5

0

39,231

0,000

4

6

1

20,033

58,810

20,033

58,810

3

7

2

1,154

78,769

2,308

157,538

2

8

3

-

93,541

-

280,623

1

9

4

-

40,273

-

161,092

0

10

5

-

-

-

-

331,811

22,341

658,063

Поправка 20,714

Поправка 10,017

Поправка 90,563

311,098

12,325

567,501

м3;

м4;

м4.

WL5; м

Номер шпангоута

Площадь шпангоута

2Ч3

2Ч4

1

2

3

4

5

6

5

0

49,824

0,000

4

6

1

30,420

69,610

30,420

69,610

3

7

2

10,912

89,777

21,824

179,554

2

8

3

-

104,241

-

312,723

1

9

4

-

46,873

-

187,492

0

10

5

-

-

-

-

401,657

52,244

749,379

Поправка 23,437

Поправка 26,122

Поправка 104,658

378,221

26,122

644,721

м3;

м4;

м4.

9.2 Английская диаграмма (рис. 9. 3)

Расчет величин, , произведен в табл. 9.2 и 9.3.

Из построенной диаграммы следует:

· опрокидывание отсутствует т.к. ?, критическое положение

при этом будет м;

· всплытие (3 период) начнется на расстоянии м от начала 2-го периода ();

· наибольшее баксовое давление в этот момент равняется:

т;

· наибольшее погружение переднего конца полоза:

·

м.

9.3 Французская диаграмма (рис. 9. 4)

Расчет величин N и l выполнен в табл. 9.4.

Остальные обозначения аналогичны применяемым при расчете английской диаграммы спуска.

Из диаграммы следует, что:

· опрокидывание отсутствует, так как равнодействующая находиться все

время выше порога, критическое положение будет определяться м;

· всплытие начнется когда, при этом заглубление переднего конца

полоза м и путь пройденный судном к этому моменту

м;

· наибольшее баксовое давление в момент всплытия равняется:

т;

Список литературы

1. Борисов Р. В., Мирохин Б. В., Юрков Н. Н. Расчеты по статике. Учебное пособие — Л.: ЛКИ, 1982, 82 с.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой