2.3. Подготовка исходных данных
Для целей расчетов плавучести и остойчивости, в качестве математической модели поверхности корпуса должна быть применена NURB-поверхностная трехмерная модель, соответствующая теоретическому чертежу судна (рис.1).
Рисунок
3 – Построение сечений трехмерной модели
Для построения масштаба Бонжана на трехмерной модели необходимо в FastShip6.0 задать сечения, разделив корпус на 10 теоретических шпаций по длине. Для этого следует воспользоваться последовательностью команд Sections>Group Define>Add. В окне Add Sections (рис.3) в поле Section Type требуется установить тип Station и выбрать опцию Number of Sections. В поле Number установить 11, в полях Start и End указать соответственно координаты x носового и кормового перпендикуляра, далее нажать Add и OK.
Чтобы сделать построенные сечения видимыми, необходимо выполнить View >Options и установить опцию Sections. На этом этапе полезно визуально проконтролировать правильность построения сечений. Общий вид трехмерной модели корпуса с построенными сечениями представлен на рис.2.
2.4. Расчет и построение гидростатических кривых
Гидростатические кривые или кривые элементов теоретического чертежа (КЭТЧ) представляют собой графическую зависимость характеристик погруженного объема корпуса судна от средней осадки T. Гидростатические кривые используются в эксплуатационных расчетах для определения элементов плавучести и начальной остойчивости V, DSPL, S, q, xC, zC, xF, zm, zM, r, R, CB, CM, CWL и др. при произвольной осадке судна.
В курсовой работе необходимо выполнить расчет характеристик погруженного объема при варьировании аппликаты z действующей ватерлинии от основной плоскости судна (т.е. z=0) до главной водонепроницаемой палубы. Шаг z должен составлять 0.5 или 1.0 м, а количество расчетных ватерлиний - не менее 6. Для удобства последующего использования результатов расчетов допускается принимать более мелкий шаг z в районе переменной ватерлинии.
Расчет КЭТЧ выполняется в среде FastShip5.0 с использованием последовательности команд Measure >Hydrostatics. В окне Hydrostatics Calculations необходимо включить опцию Mirror Parts для учета симметрии корпуса относительно диаметральной плоскости (ДП). В окне List heigths необходимо через запятую указать аппликаты z (в метрах) плоскостей расчетных ватерлиний.
Рисунок 4 – Ввод данных для расчета гидростатических
Кривых и масштаба Бонжана
Пример распечатка результатов расчетов КЭТЧ приведен в Приложении А. Результаты расчетов при различных z необходимо представить в виде единой таблицы (см.табл.2) и графически (рис.5)
Таблица 2. Кривые элементов теоретического чертежа
z |
T |
V |
DSPL |
xC |
xF |
zC |
zm |
zM |
S |
q |
r |
R |
CB |
CM |
CWL |
м |
м |
м3 |
т |
м |
м |
м |
м |
м |
м2 |
т/см |
м |
м |
- |
- |
- |
0.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гидростатические кривые должны быть изображены на листе миллиметровой бумаги формата А3. Для удобства построения различных величин на одном формате следует применить разные шкалы. При этом, величины xC, xF, zC, zm, r следует представлять в одном масштабе. Величины CB, CM, CWL также представляются в одном масштабе и обычно откладываются от правого края диаграммы. Требования к оформлению КЭТЧ приведены в [5, 7].
Рисунок 5 – Кривые элементов теоретического чертежа