- •1 Реферат
- •2 Определение водоизмещения судна в первом приближении
- •3 Определение главных размерений в первом приближении
- •4 Расчет нагрузки масс проектируемого судна в первом приближении
- •5 Проверка высоты надводного борта, определение высоты двойного
- •6 Разработка схемы общего расположения
- •7 Обеспечение остойчивости проектируемого судна
- •8 Проектирование теоретического чертежа
- •9 Удифферентовка и балансировка судна
- •10 Проверка остойчивости судна
- •11 Расчет сопротивления движению судна
- •12 Проектирование и гидродинамический расчет судовых движителей
- •13 Проверка непотопляемости судна
7 Обеспечение остойчивости проектируемого судна
7.1 Расчет метацентрической высоты
Метацентрическую высоту на данной стадии проектирования определяем по приближенной формуле [3]:
h = 1(,) (В2 / Т) + 2(,) Т - zg,
где 1, 2 - некоторые функции от коэффициентов полнот и .
Приближенно можно записать:
1 = 2 / (11,4);
2 = 0,5;
=0,98=0,98;
1 = 0,8962 / (11,40,835)=0,0843;
2 = 0,5.
h = 0,0843.
Вывод: поперечная метацентрическая высота больше 0,15 м, что удовлетворяет [2].
7.2 Построение диаграммы статической остойчивости
Построение диаграммы статической остойчивости при отсутствии теоретического чертежа допускается выполнять приближенным способом В.Г.Власова - С.Н.Благовещенского. В этом случае плечо статической остойчивости определяется [3]:
l = (zc90 - zc0) f1() + yc90 f2() + r0f3() + r90f4() - (zg - zc0)Sin,
где zc0, zc90, yc90 - координаты центра величины судна в начальном положении и при его наклонении на 90 градусов;
r0, r90 - малые метацентрические радиусы для судна в ненаклоненном и наклоненном на 90 градусов положениях соответственно;
- угол крена.
r0 = (12В2) / (11,4Т) = (10,882216,62) \ (11,40,8114,2) = 5,52 м
r90 = 0,70 (zc90 - zc0)
(zc90 - zc0) = 0,64 (1 - 1,03 (Т / Н1))Н1,
где Н1 - приведенная высота борта, учитывающая непроницаемые части надстроек.
Н1=6,72 м
(zc90 - zc0) = 0,64 (1 - 1,03 (4,6 / 6,72))6,72 = 1,259 м
r90 = 0,701,259 = 0,882 м
yc90 = 0,5 (1 - 0,96 (Т / Н1)) В = 0,5 (1-0,96 (4,6/6,72)) 13,3 = 2,28 м
Дальнейший расчет остойчивости ведем в таблице 7.1.
Диаграмма статической остойчивости представлена на рисунке 7.1.
Рисунок 7.1 Диаграмма статической остойчивости
7.3 Параметры диаграммы
Судно удовлетворяет требованиям и параметрам диаграммы статической остойчивости, а именно:
-максимальное плечо диаграммы статической остойчивости lmax должно быть не менее 0,25 м для судов длиной 80 м и 0,20 м для судов длиной 105 м и более при угле крена m 30;
- предел положительной статической остойчивости (закат диаграммы) должен быть не менее 60;
- начальная метацентрическая высота h должна быть не менее 0,15 м.
7.4 Проверка остойчивости по критериям погоды
Рассчитываем плечо кренящей пары и принимаем его постоянным для всех углов крена.
Кренящий момент Mкр = 10-3Sпzпр,
где Sп - площадь парусности, м2;
zп - плечо парусности, м;
р - давление ветра, Па.
Определяем площадь и плечо парусности.
На рисунке 7.2 представлен боковой вид судна, по которому определяем площадь парусности.
Рисунок 7.2 – Для определения площади парусности
Таблица 7.2 - Определение площади и центра парусности
№ |
Наименование |
Площадь, Si,м2 |
Плечо zi,м |
Si* zi, м3 |
1 |
Надводный корпус |
193,556 |
1,06 |
205,169 |
2 |
Бак |
35 |
3,37 |
117,95 |
3 |
Ют |
57,5 |
3,37 |
193,775 |
4 |
Надстройка 1-го яруса |
47,5 |
4,62 |
219,45 |
5 |
Надстройка 2-го яруса |
25 |
5,87 |
146,75 |
6 |
Рубка |
17,5 |
6,37 |
111,475 |
7 |
Контейнеры 1-го яруса |
141 |
9,2 |
1297,2 |
8 |
Контейнеры 2-го яруса |
15 |
11,6 |
174 |
|
|
532,056 |
- |
2465,77 |
Sп = 1,051,05532,056 = 559,66 м2
zп = 1,1 / 1,051,12465,77 / 558,66 = 4,855 м
р=353 Па
Mкр = 10-3Sпzпр = 10-35604,86353 = 961 т-м
Определяем плечи кренящей пары:
lw1 = Mкр / (gD) = 961 / 9,814780 = 0,02 м.
lw2 = 1,5 lw1 = 1,5 0,02 = 0,03 м
Проектируемое судно имеет круглые скуловые кили, поэтому амплитуда качки определяется по формулам, приведенным в Российском Морском Регистре Судоходства [2]:
1с = 109kх1х2rS ,
где k - коэффициент, учитывающий влияние скуловых килей;
х1 - безразмерный множитель, определяемый отношением В/Т=2,89, при этом х1=0,92;
х2 - безразмерный множитель, зависящий от коэффициента общей полноты , при =0,835 х2=1,0.
S - безразмерный множитель, зависящий от района плавания судна и периода качки Т.
Т = 2сВ / h,
где В - ширина судна, м;
h - метацентрическая высота, м.
с=0,373+0,023(В/Т)-0,043(L/100)=0,373+0,023(13,3/4,6)0,043(91,3/100)=0,40
Т = 2 0,4013,3/1,65 = 8 с. При этом S = 0,073.
r = 0,73+0,6 ((zg-T)/T),
где Т - осадка судна.
r = 0,73+0,6 ((3,97-4,6)/4,6) = 0,65
1с = 10910,921,00,650,073 = 21 град.