|
|
|
содержание .. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ..
8. ДИНАМИЧЕСКАЯ ОСТОЙЧИВОСТЬ СУДНА Динамической остойчивостью называется способность судна выдерживать, не опрокидываясь, динамическое воздействие кренящего момента. Рассмотрение задачи о крене судна при воздействии на него кренящего момента в динамической постановке, когда нарастание кренящего момента до его наибольшего значения происходит в течение очень короткого времени или практически мгновенно, представляет значительный практический интерес. Так действует, например, на судно внезапно налетевший порыв ветра (шквал). Существенное значение для относительно малых судов имеет так называемый «критерий погоды» — отношение динамического опрокидывающего момента к динамическому кренящему моменту от давления ветра в шквале (или отношение соответствующих опрокидывающего и кренящего плеч, т. е. моментов, отнесенных к силе веса судна). Согласно требованиям Регистра СССР величина этого критерия динамической остойчивости не должна быть менее единицы, т. е. динамический кренящий момент от давления ветра должен быть всегда меньше опрокидывающего момента. Для определения опрокидывающего плеча необходимо прежде всего построить диаграмму плеч динамической остойчивости — интегральную кривую от диаграммы статической остойчивости l = f(θ). Вычисление ординат диаграммы динамической остойчивости выполняется в табличной форме (см. табл. 3) или по алгоритму
где li — плечо статической остойчивости. После построения диаграммы динамической остойчивости по ее плечам lдин, вычисленным в табл. 3, определяют опрокидывающее плечо по методике, данной в Правилах Регистра СССР, ч. IV «Остойчивость» (рис. 14).
Для этого вправо от начала координат откладывают максимальную амплитуду качки θr (определяемую по приводимой в Правилах Регистра СССР методике) и на кривой динамической остойчивости фиксируют соответствующую точку А', через которую проводят прямую, параллельную оси абсцисс. На этой прямой влево от вспомогательной точки А' откладывают отрезок АА', равный двойной амплитуде качки (AA' = 2θr). Найденная таким образом точка А, расположенная симметрично точке А', определяет начало динамического процесса наклонения судна под действием динамического кренящего момента. Далее из точки А проводят касательную АС к диаграмме динамической остойчивости и от точки А на прямой, параллельной оси абсцисс, откладывают отрезок АВ, равный 1 рад. В точке В восстанавливают перпендикуляр BE до пересечения с касательной АС. Отрезок BE равен плечу опрокидывающего момента 1опр = М опр /Р, если диаграмма динамической остойчивости построена в масштабе плеч, как на рис. 14. Давление ветра на судно распределяется неравномерно и зависит от высоты расположения данной части судна над уровнем моря, степени ее обтекаемости и направления ветра по отношению к судну. На практике для упрощения расчетов принято считать, что давление ветра приводится к одной равнодействующей Рв , равной произведению некоторого условного (расчетного) давления ветра p на площадь парусности Sп, т. е. на площадь проекции боковой надводной поверхности судна на его диаметральную плоскость. При этом условное давление ветра принимают по таблице, приведенной в Правилах Регистра СССР (ч. IV. Остойчивость), в зависимости от категории судна (неограниченного или ограниченного района плавания) и возвышения центра парусности, т. е. центра тяжести площади Sп, над уровнем ватерлинии. Предполагается, что равнодействующая давления ветра Pв, приложена в центре парусности. Плечо кренящего динамического момента определяется по формуле lкр.дин = Mкр.дин/p = P Sп /P(zп - d), (8.2) где p — условное (расчетное) давление ветра, кПа; zn — аппликата центра парусности судна, м; P = Δg — сила веса судна, кН.
содержание .. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ..
|
|
|