Курсовой проект по междисциплинарному курсу Расчет посадки и остойчивости судна

Название	Курсовой проект по междисциплинарному курсу Расчет посадки и остойчивости судна
Дата	27.04.2022
Размер	323.11 Kb.
Формат файла
Имя файла	KP_po_TUS_21 (1).docx
Тип	Курсовой проект #500602
страница	6 из 6

1 2 3 4 5 6

7. Построить диаграмму поперечной статической и динамической остойчивости при состоянии нагрузки судна на момент выхода судна из порта назначения

Плечи статической и динамической остойчивости на начала рейса при Δ = 24668 т (d_ср = 10,1 м, Zg = 9,28 м) рассчитаны в таблице 12.

Таблица 13 – Расчет плеч остойчивости до начала рейса

Угол крена θ º	10	20	30	40	50	60
lф [5], м	1,777	3,525	5,042	6,33	7,317	7,95
Sinθ	0,174	0,342	0,5	0,643	0,766	0,866
VCG ∙ Sin θ, м	1,615	3,174	4,640	5,967	7,108	8,036
lст= lф - VCG∙ Sin θ, м	0,162	0,351	0,402	0,363	0,209	0,084
ΣΣlс	0,162	0,675	1,428	2,193	2,765	3,058
lд = 0,0873Σlс, м×рад	0,014	0,059	0,125	0,191	0,241	0,267

Таблица 14 – Проверка остойчивости по Требованиям ИМО

	Наименование	Значение
I	II	III
1	Водоизмещение массовое, , т	24668
2	Водоизмещение объемное	24066
3	Статический момент объема относит плоскости мидель шпангоута Мх/	-20675
4	Осадка носом	9,8
5	Осадка кормой	10,4
6	Статический момент массы относительно основной плоскости Мх (тм)	-21192
7	Суммарная поправка на влияние свободных поверхностей	196,9
8	Исправленный статич момент водоизмещения относительно осн плоскости	154955,1
9	Допустимый статический момент водоизм относительно осн плоскости	-
10	Начальная поперечная метацентрическая высота h (м)	0,9
11	Допустимая начальная поперечная метацентрическая высота	0,15
12	Максимальное плече статической остойчивости, м	0,402
13	Положение максимального плеча статич остойчивости, град	30
14	Угол заката диаграммы, град	72
15	Площадь диаграмм ст остойчивости при 30 град, требуемая правиами, мрад	>0,055
16	Фактическая площадь диаграмм ст остойчивости при 30 град	0,125
17	Площадь диаграмм ст остойчивости при 40 град, требуемая правиами, мрад	>0,03
18	Фактическая площадь диаграмм ст остойчивости при 40 град	0,191
19	Площадь диаграмм ст остойчивости при 50 град, требуемая правиами, мрад	>0,09
20	Фактическая площадь диаграмм ст остойчивости при 50 град	0,241
21	Критерии погоды b/a	> 1

8. Построить диаграмму поперечной статической и динамической остойчивости при состоянии нагрузки судна на момент выхода судна из порта назначения

Рисунок 1 – Диаграммы статической и динамической остойчивости

9. Произвести оценку соответствия параметров начальной поперечной остойчивости судна требованиям Правил Российского морского Регистра судоходства к начальной остойчивости

9.1. По критерию погоды

Остойчивость судна по критерию погоды считается обеспеченной , если при указанном условном действии ветра и волнения выполняются следующие условия:

- судно находится под действием ветра постоянной скорости направленного перпендикулярно диаметральной плоскости, которому соответствует плечо ветрового кренящего момента l_w1;

- от статического угла крена θ_w1, вызванного постоянным ветром и соответствующего первой точке пересечения горизонтальной прямой l_w1 с кривой восстанавливающих плеч l(θ), под воздействием волн судно кренится на наветренный борт на угол равный амплитуде бортовой качки θ1r;

- на накрененное судно динамически действует порыв ветра, которому соответствует плечо кренящего момента l_w2 = 1,5 l_w1;

- вычисленная площадь диаграммы статической остойчивости «b» ограничена кривой l(θ) восстанавливающих плеч, горизонтальной прямой, соответствующей кренящему плечу l_w2, и углом крена θ_w2=50^о, либо углом заливания θ_f , либо углом крена θс, соответствующим точке второго пересечения прямой l_w2 с кривой восстанавливающих плеч, в зависимости от того, какой из этих углов меньше;

- вычисленная площадь диаграммы статической остойчивости «a» ограничена кривой l(θ) восстанавливающих плеч, горизонтальной прямой, соответствующей кренящему плечу l_w2, и углом крена θ_w1- θ1r;

- критерий погоды К = b / a ≥ 1 то есть, площадь «b» будет больше или равна площади «а».

Плечо ветрового кренящего момента:

, (8)

где P_v = 504 Па – давление ветра для судов неограниченного района плавания;

А = 799 м² – площадь парусности согласно таблице «Информации…» при средней осадке d_cp = 10,1 м

Z_v= 21,76 – плечо парусности согласно таблице «Информация…»

 = 24668 т – водотоннажность судна

Плечо кренящего момента:

l_w₂ = 1,5l_w₁, (9)

l_w₂ = 1,5l_w₁ = 1,5 * 0,04 = 0,06м

Период качки:

, (10)

где с = 0,373+0,023В/d–0,043L/100=0,373+0,023*27/10,1-0,043*150/100=0,369

В = 27 м – ширина судна

d = 10,1 м – средняя осадка,

L = 150 м – длина судна

h = 0,892 м – метацентрическая высота

Амплитуда качки судна:

, (11)

где k = 1 – коеффициент

х₁ = 0,95 – коеффициент при В/d = 27/10,1 = 2,67

х₂ = 0,93 – коеффициент в зависимости от Св (0,588)

Св = /LBd = 24668/(1,025*150*27*10,1) = 0,588

r = 0,73 + 0,6(Zg – d)/d = 0,73 + 0,6(9,28 – 10,1)/10,1 = 0,681 – параметр

S = 0,035 – множитель (Т = 21,1 с)

Построения для расчета критерия погоды выполнены на рис. 2

Рисунок 2 – Определение Критерия погоды
Площадь

м*радиан

м*радиан

Критерий погоды:

9.2. Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости 1_max

Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости 1_max должно быть не менее 0,25 м при длине судна до 80 м и не менее 0,20 м при длине

судна105 м и более, при угле крена θ_m> 30°. Для промежуточных значений длины судна величина плеча статической остойчивости 1_mах определяется линейной интерполяцией. 1_mах = 0,402

9.3. Предел положительной статической остойчивости (закат диаграммы)

Предел положительной статической остойчивости (закат диаграммы) должен быть при не менее 60°. Угол заката = 73^о.

9.4. Исправленная начальная поперечная метацентрическая высота

Исправленная начальная поперечная метацентрическая высота всех судов, при всех вариантах нагрузки, за исключением варианта «судно порожнем», должна иметь значение не менее 0,15м. h = 0,892 м.

10. По диаграмме плеч динамической остойчивости определить величину динамического опрокидывающего момента и динамического угла опрокидывания с учетом качки

Для определения величины динамического опрокидывающего момента и

динамического угла опрокидывания с учетом качки на диаграмме плеч динамической остойчивости отложить значение угла крена на левый борт, равный амплитуде качки θ1r (точка F). Из точки F на шкале углов крена восстановить перпендикуляр до пересечения с кривой диаграммы (точка А). Из точки А провести прямую линию параллельную оси абсцисс и прямую наклонную линию касательную к кривой диаграммы (точка В). Величина отстояния точки В от оси аппликат (шкалы плеч динамической остойчивости) будет равна динамическому углу опрокидывания θопр. Из точки F на оси абсцисс (шкале углов крена) отложить отрезок FK равный величине углу крена один радиан (57,3 градуса). Из точки K восстановить перпендикуляр до пересечения с линией проведенной из точки А параллельной оси абсцисс (точка Д) и наклонной касательной к линии диаграммы (точка С). Длина отрезка СД будет равна плечу динамического опрокидывающего момента lопр (если диаграмма построена в масштабе плеч), или величине динамического опрокидывающего момента Мопр (если диаграмма построена в масштабе моментов).

Рисунок 3 – Определение lопр

Список литературы

1. Российский морской регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов. Правила по оборудованию морских судов, 2019г.

2. Жинкин В.Б. Теория и устройство корабля – М.: Юрайт, 2019. – 407с.

3. Минеев В.Г. – Теоретический чертеж и его воплощение в судовых документах для расчетов плавучести и остойчивости. Учебное пособие. –

-В.: «Дальневосточный институт коммуникаций», 2019. – 407с.

4. Х.Дж. Перси Остойчивость морских судов (Перевод с английского Д.Д. Соколова) СПб; ООО «МОРСАР»,2007.

5. Белан Ф.Н., Иудновский A.M. Основы теории судна. – Л.: Судостроение, 1978.

6. Семенов-Тян-Шанский В.В. Статика и динамика корабля. – Л.; Судостроение 1973.

7. Отчетная техническая документация по остойчивости рассматриваемого судна.

8. Справочник по теории корабля.