Построение ддо

Это способ интегральных сумм, который заключается в следующем:

1. Найденные значения плеч статической остойчивости на определенные углы крена (в нашем случае через 10°), заносим их значения во вторую строку таблицы 3.2, по значению угла крена.

Таблица 3.2

θ	10°	20°	30°	40°	50°	60°	70°	80°
lст	0,1358	0,270	0,359	0,30	0,281	0,11	-0,13
Σ	0,138	0,546	1,175	1,914	2,575	2,966	2,946
lдин	0,012	0,047	0,102	0,166	0,224	0,258	0,256

2. Принимаем единственное допущение, что интегральная сумма на угол крена θ = 10° равна значению плеча статической остойчивости на угол крена 10° (в нашем случае = 0,138) . Это значение заносим в таблицу, строка 3.

3. Для получения значения интегральных сумм, на остальные углы крена, производим последовательно сложения по стрелке:

– интегральная сумма на 10° = 0,138

– величина l _{статич.} на 10° = 0,138

– величина l _{статич.} на 20° = 0,270

Эту величину заносим в таблицу в графу интегральных сумм на 20°.

Далее, по этой же методике заполняем остальные графы строки три ().

Для получения плеча динамического момента l_дин, необходимо интегральную сумму (по углу крена) умножить на натуральное значение синуса угла равного половинному значению интервала накренения судна принятого для расчета плеча статической остойчивости. Мы приняли интервал 10°, значит –

Sin 5° = 0,087, т.е. .

Величину значения l_дин заносим в четвертую строку таблицы l_дин.

Для построения диаграммы динамической остойчивости (ДДО) по оси абсцисс откладываем углы крена 10°, 20°, 50°,..., а по оси ординат откладываем величину плеча динамической остойчивости, либо работу восстанавливающего момента.

ДДО, являясь интегральной кривой от ДСО, обладает следующими свойствами:

– точка перегиба кривой ДДО соответствует максимуму ДСО;

– ордината ДДО, соответствующая определенному углу крена _дин представляет в масштабе заштрихованную на рисунке площадь ДСО;

– максимум ДДО соответствует углу заката диаграммы статической остойчивости (ДСО).

Расчет критерия погоды

В эксплуатационных условиях достаточность остойчивости судна проверяется экипажем.

Остойчивость судна, по основному критерию погоды К, рассчитывается в соответствии с Правилами Российского морского Регистра судоходства, 2004 г. т.1. ч. IV по формуле:

Порядок расчета:

1. Величину кренящего момента от действия ветра М_кp(v) находим из формулы:

M_кр(v)=0.001·P_v·A_v·Z,

где: M_кр(v) – кренящий момент от действия ветра в т/м.;

A_v – площадь парусности судна в м²= 980 м² ;

Z– отстояние центра парусности судна от действующей ватерлинии =3,5м;

Р_v – условное расчетное давление ветра в Па, или кг·м² .

Величина Р_v выбирается из таблицы 3.3 или 2.1.2.2. т.1 .ч. IV Регистра. Входными данными в таблицу являются:

– район плавания;

Z – отстояние ЦП судна от действующей ватерлинии.

Значения A_v и Z выбираются из кривых теоретического чертежа. При отсутствии таких кривых значения A_v и Z получают расчетным путем.

Давление ветра /P_v/ в Па.

Таблица 3.3

Район плавания судна	Z, м
	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3.5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0	6,5	7,0м и более
Неограниченный	—	706	785	863	922	971	1010	1049	1079	1108	1138	1167	1196	1216
Ограниченный I	0,567 давления для неограниченного района
Ограниченный II	0,275 » » » »

Отстояние центра парусности от действующей ватерлинии рассчитывается по формуле:

,

где: S₁; S₂; S₃……S_n – площади отдельных частей судна;

Z₁; Z₂; Z₃…..Z_n – отстояние центров тяжести отдельных площадей борта от действующей ватерлинии.

2. Минимальный (условный) опрокидывающий момент М_опр можно определить по диаграммам статической либо динамической остойчивости, если диаграммы остойчивости построены в масштабе работ.

Если диаграммы остойчивости построены в масштабе плеч, то величина минимального опрокидывающего момента М_опр рассчитывается по формуле:

M_опр = l_опр·Δ,

где: l_опр – минимальное плечо опрокидывающего момента;

Δ – массовое водоизмещение судна.

Для определения минимального плеча опрокидывающего момента l_{опр.мин} необходимо рассчитать амплитуду бортовой качки

Амплитуда качки, в градусах, для судна с круглой скулой, не снабженного скуловыми килями и брусковым килем, вычисляется по формуле:

=X₁X₂Y₁ ,

где: X₁ и Х₂ – безразмерные множители;

Y – множитель, град.

Y – множитель (град) принимается по таблице 3.4 или 2.1.3.1-1 т.1.ч.IV: (Регистра) в зависимости от района плавания и отношения , где:В – наибольшая ширина судна; h_o – начальная метацентрическая высота.

Множитель Y Таблица 3.4

Район плавания судна
	0,04 и менее	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09	0,10	0,11	0,12	0,13 и менее
Heограниченный	24,0 16,0	25,0 17,0	27,0 19,7	29,0 22,8	30,7 25,4	32,0 27,6	33,4 29,2	34,4 30,5	35,3 31,4	З6,0 32,0
Ограниченный I Ограниченный II

Значение множителя Х₁ принимается из таблицы 3.5 в зависимости от величины отношения ,где: В - наибольшая ширина судна; d - средняя осадка по грузовую ватерлинию.

Множитель X₁ Таблица 3.5

B/d	X1	B/d	X1
2,4	1,0	3,0	0,90
и менее		3,1	0,88
2,5	0,98	3,2	0,86
2,6	0,96	3,3	0,84
2,7	0,95	3,4	0,82
2,8	0,93	3,5	0,80
2,9	0,91	и выше

Значение множителя Х₂ принимается из таблицы 3.6 в зависимости от коэффициента общей полноты судна

Множитель X₂ Таблица 3.6

Св	0,45 и менее	0,5	0,55	0,6	0,65	0,7 и более
Х2	0.75	0,82	0,89	0,95	0.97	1.0

Если судно имеет скуловые кили или брусковый киль, или то и другое вместе, амплитуда бортовой качки должна вычисляться по формуле:

где: – амплитуда качки судна без скуловых килей;

K – коэффициент.

Значение коэффициента К принимается из таблицы 3.7 в зависимости от величины отношения ,

где: A_к – суммарная габаритная площадь скуловых килей, либо площадь брусковой поверхности брускового киля в ;

L и В – длина и ширина судна, м

Коэффициент К Таблица 3.7

%	0	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0 и более
К	1,00	0,98	0,95	0,88	0,79	0,74	0,72	0,70

Расчетные значения амплитуды качки следует округлять до целых градусов.

После расчета амплитуды бортовой качки приступаем к определению величины опрокидывающего момента или плеча опрокидывающего момента.

Рис. 3.2 Определение опрокидывающего момента по диаграмме динамической

остойчивости.

При использовании диаграммы динамической остойчивости ДДО (рис.3.2):

– из начала координат ДДО вправо откладываем амплитуду бортовой качки и восстанавливаем перпендикуляр до пересечения с кривой, т.

– из точки влево проводим прямую, параллельную оси абсцисс и на ней влево откладываем отрезокА равный двойной амплитуде качки A=2θr , точка А именуется исходной точкой;

– из точки А проводим касательную АС к диаграмме динамической остойчивости;

– из точки А вправо откладываем отрезок АВ, равный 57,3^о;

– из точки В восстанавливаем перпендикуляр ВЕ до пересечения с касательной АС.

Если ДДО построена в масштабе работ, то отрезок BE – есть величина опрокидывающего момента, М_опр.

Если ДДО построена в масштабе плеч, то отрезок BE – есть величина плеча опрокидывающего момента l_опр , откуда:

М_опр = l_опрΔ,

где: Δ – массовое водоизмещение.

При использовании диаграммы статической остойчивости ДСО эта задача решается так:

Рис. 3.3. Определение опрокидывающего момента по диаграмме статической

остойчивости.

– ДСО продолжаем в сторону отрицательных углов крена (влево);

– от начала координат влево откладываем амплитуду качки , получим точкуА;

– из точки А вверх и вниз восстанавливаем перпендикуляр;

– подбираем прямую ВМК параллельную оси абсцисс таким образом, чтобы заштрихованные площади S₁ и S₂ были равны.

Ордината ОМ будет опрокидывающим моментом, если по оси ординат отложены моменты, или плечом опрокидывающего момента, если по оси ординат отложены плечи остойчивости. В этом случае опрокидывающий момент M_onp находим из формулы:

M_onp = 1_опр Δ