Тус курсовая работа. 2. Расчет посадки, остойчивости и общей прочности судна 4 1 Исходные данные 4

• Название: 2. Расчет посадки, остойчивости и общей прочности судна 4 1 Исходные данные 4
• Анкор: Тус курсовая работа
• Дата: 24.05.2023
• Размер: 6.49 Mb.
• Имя файла: Kursach.docx
• Тип: Документы; #1156650

Содержани


2.Расчет посадки, остойчивости и общей прочности судна 4

2.1 Исходные данные 4

2.2 Определение водоизмещения при начальной посадке судна 4

2.3 Расчет продолжительности рейса и судовых запасов на рейс 4

2.4 Составление грузового плана 4

2.5 Расчет влияния свободной поверхности на начальную остойчивость судна 4

2.6 Проверка общей продольной прочности корпуса судна 4

2.7 Расчет и построение диаграмм статической и динамической остойчивости 4

2.8 Проверка остойчивости 4

2.9 Расчет и построение диаграммы изменения осадок оконечностей от приема 100т груза 4

2.10 Расчет посадки и проверка остойчивости судна к концу рейса 4

ЧАСТЬ II. 4

КАЧКА СУДНА 4

Часть III 4

Управляемость судна 4

2.1.2. Общее описание судна

Танкер IOANNIS

1. Общие данные (IOANNIS)

Длина между перпендикулярами	L=	219,00	м
Ширина	B=	32,24	м
Осадка в полном грузу	dгр=	14,4675	м
Мощность судовой установки	Ne=	16700	л.с.
Год постройки		2008
Верфь, №корпуса	3002	Sungdong	К
Class		DNV
Грузовые Танки		6*2+2
ДЕДВЕЙТ		75К
Численность экипажа	n=	27	чел.
Отстояние марок углубл. от нос. ⟂	lн=	-2,92	м
Отстояние марок углубл. от корм. ⟂	lк=	10,4	м
Высота борта	H=	20,9	м
Высота двойного дна	DB=	2,3	м
Тип судна (танкер, сухогруз и т.д.)	Т/С/К/Г/Ро	Т
Отличие системы коор-т (AP,Fmin)
Абцисса ц.т. судна порожнем	Xg0=	-11,4	м
Аппликата ц.т. судна порожнем	Zg0=	11,2	м
Водоизмещение судна порожнем	Δ0=	14185	т

2.1.3. Чертеж общего вида



2.1.4. Таблицы емкостей





2.1.5. Кривые элементы теоретического чертежа



2.1.6. Пантокарены



2.1.7. Расчет площади парусности и аппликаты центра парусности

2.2 Определение водоизмещения при начальной посадке судна

Расчет средней осадки судна и дифферента:

(м)

(м)

Известны параметры КЭТЧ для осадок 2,6 и 2,7 метров; найдем данные для осадки 2,685 метров:

– водоизмещение

(т/см) – число тонн на 1 см осадки

(м) – абсцисса центра величины

– абсцисса центра тяжести площади ватерлинии

– аппликата центра величины

– аппликата поперечного метацентра

(м) - аппликата продольного метацентра

– площадь ватерлинии

(м) – поперечный метацентрический радиус

(м) – продольный метацентрический радиус

– дифференцирующий момент

Поправки по водоизмещению:

- поправка на плотность воды:

- поправка на дифферент:

- поправка на обводы корпуса в оконечностях:

- поправка на изгиб корпуса:

– стрелка прогиба корпуса

Водоизмещение судна с учетом поправок при начальной посадке судна:



Корректирование положения центра величины по длине судна с учетом дифферента:



Координаты ЦТ судна до погрузки с учетом дифферента:

2.3 Расчет продолжительности рейса и судовых запасов на рейс

Расчет продолжительности рейса:



Расчет количества топлива, масла, воды и провизии:

2.4 Составление грузового плана

2.4.1. Распределение судовых запасов

Таблица 1 – Распределение судовых запасов



Координаты ЦТ принятых запасов:





Примечание: без использования формулы, учитывающей двойное дно при неполном танке

2.4.2 – Размещение груза

Таблица 2 – Распределение груза в первом приближении



Принимается в общей сумме 30600 тонн груза при плотности 0,865 :



Танки 2 и 7 правого и левого борта заполнены не полностью, поэтому для определения аппликаты ЦТ учитывается двойное дно танка:

(при )

Координаты ЦТ принятых грузов:





Таблица 3 – Расчет координат ЦТ судна



– осадка в грузу

Известны параметры КЭТЧ для осадок 9,0 метров; найдем данные для осадки 9,0 м при водоизмещении, равном 39841 т:

(т/см) – число тонн на 1 см осадки

(м) – абсцисса центра величины

– аппликата центра величины

– абсцисса центра тяжести площади ватерлинии

– аппликата поперечного метацентра

(м) - аппликата продольного метацентра

– площадь ватерлинии

(м) – поперечный метацентрический радиус

(м) – продольный метацентрический радиус

– дифференцирующий момент

(м) – дифферент после погрузки

Вывод: дифферент при загрузке танков данным способом будет равен 0,1 метров на корму.

Координаты ЦТ принятых грузов:





2.4.3. – Схема размещения грузов



2.4.4. Расчет посадки и начальной остойчивости

Посадка судна после погрузки:

(м)

(м)

Поперечная метацентрическая высота:



Продольная метацентрическая высота:

2.5 Расчет влияния свободной поверхности на начальную остойчивость судна

Поправка к метацентрической высоте:

, где - суммарная поправка к статическому моменту массы судна от влияния свободной поверхности

, где – плотность жидкости в цистерне, – центральный момент инерции свободной поверхности относительно продольной оси наклонения



(для прямоугольного отсека)

– длина отсека, – безразмерный коэффициент, зависящий от формы свободной поверхности жидких грузов, b – ширина отсека; длина и ширина снимаются с чертежа (2.1.3.)



Таблица 6 – Поправки на влияние свободной поверхности



м – поправка к поперечной метацентрической высоте

м – исправленное значение метацентрической высоты

2.6 Проверка общей продольной прочности корпуса судна

1) Расчет составляющей изгибающего момента от веса порожнем:





2) Расчет составляющей изгибающего момента на миделе от сил дедвейта:



– моменты носовых и кормовых грузов



Таблица 7 – Расчет изгибающего момента от сил дедвейта



3) Расчет составляющей изгибающего момента на миделе от сил поддержания:







4) Расчет величины изгибающего момента на тихой воде в миделевом сечении:



5) Расчет нормативной величины изгибающего момента на тихой воде:

- прогиб

- перегиб









6) Сравнение изгибающего момента на тихой воде в миделевом сечении с нормативными величинами:





Вывод: согласно расчетам продольной прочности корпуса судна, имеется прогиб судна, равный значению т*м, который удовлетворяет нормам Регистра, поэтому общая продольная прочность обеспечена.

2.7 Расчет и построение диаграмм статической и динамической остойчивости

Таблица 8 – Построение ДСО и ДДО



Диаграмма статической остойчивости: (кривая, выражающая зависимость плеча статической остойчивости от угла крена)

Диаграмма динамической остойчивости: (кривая, выражающая зависимость плеча динамической остойчивости от угла крена)

2.8 Проверка остойчивости

2.8.1. Расчет предварительных данных

Расчет кренящего плеча:











Z – плечо парусности









Амплитуда качки судна с круглой скулой:



– коэффициент, учитывающий влияние скуловых килей ( )









– безразмерный множитель, определяемый в зависимости от периода качки

– исправленная метацентрическая высота



2.8.2. Критерии сильного ветра и бортовой качки



– критерий погоды, который должен быть больше 1

Согласно ДСО коэффициент k>1, поэтому остойчивость судна по критерию погоды достаточна.

2.8.3. Проверка остойчивости по критерию регистра



Вывод: требования регистра к остойчивости выполняются

2.9 Расчет и построение диаграммы изменения осадок оконечностей от приема 100т груза

1)Для судна перед погрузкой:



Расчет изменения осадок носом и кормой при приеме 100т груза на носовой перпендикуляр:





Расчет изменения осадок носом и кормой при приеме 100т груза на кормовой перпендикуляр:





2) Для судна после погрузки:



Расчет изменения осадок носом и кормой при приеме 100т груза на носовой перпендикуляр:





Расчет изменения осадок носом и кормой при приеме 100т груза на кормовой перпендикуляр:





ДИАГРАММА

2.10 Расчет посадки и проверка остойчивости судна к концу рейса

2.10.1. Расчет посадки и проверка остойчивости судна к концу рейса

Таблица 14 – Таблица израсходованных запасов





Определяются параметры осадки, водоизмещения, поперечной и продольной метацентрической высоты, угол дифферента, осадка носом и кормой и дифферент



















2.10.2. Построение диаграмм статической и динамической остойчивости с учетом расхода запасов.

Таблица 15



Осадка, вычисленная с помощью графика изменения оконечностей от приема 100 тонн груза:





2.10.3 Проверка остойчивости к концу рейса

Mопр=∆2∙lопр=39010∙0,99=38620 тм – минимальный опрокидывающий момент, найденный с помощью диаграммы динамической остойчивости

ЧАСТЬ II.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗОНЫ УСИЛЕННОЙ РЕЗОНАНСНОЙ КАЧКИ

В курсовом проекте производим оценку поведения судна на волнении, определив находится ли оно в зоне усиленной (резонансной) качки или нет. В случае нахождения в этой зоне выбираем варианты выхода из нее. Рассчитываем амплитуду бортовой качки на волне с учетом сопротивления. Качкой называются колебательные движения, совершаемые судном около положения равновесия при плавании на спокойной воде или взволнованной поверхности воды.

3.1 Определение резонансной зоны по диаграмме Ю.В. Ремеза.

1. Находим : λ = 156,6 (м) т.к.  L/=0,90; где: L = 174 м;

Значение длины волны λ=121,8 м откладываем на оси λ

2.Через полученную точку проводим горизонтальную прямую

3.Расчитываем периоды свободных колебаний судна:







4. На горизонтали находим точки пересечения с кривыми:

0,7 = 10,61 (сек)

1,3 = 19,71 (сек)

0,7 = 5,04 (сек)

1,3 = 9,36 (сек)

5. Из полученных точек на нижнюю часть диаграммы опустим перпендикуляры. Площадь между перпендикулярами представляет собой зону усиленной качки.

6. На нижней части диаграммы наносится точка, соответствующая заданной скорости V = 13 узлов и курсовому углу q = 125˚

Судно не попадает в зоны усиленной бортовой и килевой качки (см рис.).

3.2 Расчет амплитуды бортовой качки на волне при резонансе с учетом сопротивления.

Поскольку размеры судна могут быть значительными по сравнению с длиной волны, максимальный угол волнового склона будет больше фактического:





Рассчитаю эффективный угол:



где: = 0,96 и = 0,72 – редукционные коэффициенты







Амплитуда бортовой качки на волне при резонансе с учетом сопротивления для судна без скуловых килей:



где: = 612011

Часть III

РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК УПРАВЛЯЕМОСТИ СУДНА

4.1 Расчет крена судна на циркуляции.

Крен судна на циркуляции вызывается рядом причин, главная из которых является действие центробежной силы инерции, возникающей вследствие движения судна по криволинейной траектории. Наибольший кренящий момент от центробежной силы инерции на установившейся циркуляции при наименее благоприятных соотношениях между элементами циркуляции и судна может быть определен по формуле:





Угол статического крена на циркуляции может быть определен по формуле:



СРАВНИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ С ДСО

где: величину коэффициента С находят по графику в зависимости от параметров К и N











L = 174 м – длина судна;





Диаметр установившейся циркуляции определяется:



где: R снимается с графика



Скорость судна на циркуляции:



4.2 Расчет диаметра установившейся циркуляции и скорости судна на циркуляции.

Диаметр установившейся циркуляции:









Площадь пера руля рассчитывается по формуле:





Коэффициент подъемной силы, возникающей на пере руля равен:





Окружная скорость судна на установившейся циркуляции рассчитывается по формуле: Скорость на циркуляции:

		Терпугов В.С.				Лист
		Бородин Е.Л.			КТУС 21 142 033 45017 ПЗ
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата