Построение диаграммы статической остойчивости

 

Для построения диаграммы статической остойчивости можно воспользоваться методом Власова-Благовещенского. Плечо статической остойчивости определяется так:

 

, (6.2)

 

где - координаты центра величины при крене в 0^о и 90^о;

, - малые метацентрические радиусы при 0^о и 90^о;

- вспомогательные функции, в зависимости от угла крена , приведенные в [2].

Величины , , определяются приближенно по формулам:

;

;

 

;

 

;

 

.

 

Расчет плеч диаграммы статической остойчивости удобно вести в таблице 6.1.

По результатам расчетов строим диаграмму статической остойчивости на рисунке 6.1.

 

Таблица 6.1 «Расчет плеч статической остойчивости»

Углы крена ,град.	Функции углов крена	Произведение
				()
	-0,036	0,050	0,151	0,010	-0,042	0,106	0,536	0,008
	-0,241	0,337	0,184	0,062	-0,279	0,716	0,653	0,05
	-0,556	0,840	0,081	0,135	-0,644	1,786	0,287	0,109
	-0,722	1,279	-0,069	0,155	-0,836	2,719	-0,245	0,126
	-0,513	1,365	-0,155	0,069	-0,594	2,902	-0,55	0,056
	0,026	1,056	-0,135	-0,081	0,03	2,245	-0,479	-0,066
	0,603	0,583	-0,062	-0,184	0,698	1,239	-0,22	-0,149
	0,935	0,210	-0,010	-0,151	1,083	0,446	-0,035	-0,122
	1,00				1,158

 

[6]+[7]+[8]+[9], м		, м	Плечо статической остойчивости , м
0,608	0,174	0,305	0,303
1,14	0,342	0,599	0,541
1,538	0,500	0,876	0,662
1,764	0,643	1,127	0,637
1,814	0,766	1,342	0,472
1,73	0,866	1,517	0,213
1,568	0,940	1,647	-0,079
1,372	0,985	1,726	-0,354
1,158	1,000	1,752	-0,594

 

Определение критерий погоды

Остойчивость по критериям погоды считается достаточной, если площадь b на диаграмме статической остойчивости (работа восстанавливающего момента больше или равна площади а, работы кренящего момента).

Для определения площадей a и b необходимо воспользоваться диаграммой статической остойчивости (рисунок 6.1).

При этом считается, что судно находится под действием ветра на постоянной скорости направленной перпендикулярно ДП, которой соответствует плечо ветрового кренящего момента приложенного статически.

Плечи этого момента вычисляются по формуле:

,

где - условное давление ветра в Па, определение по «Правилам».

= 252 Па;

- площадь парусности в м²;

- аппликата центра парусности, отсчитываемая от точки соответствующей осадке на мидале.

Определение площади и центра парусности введем в таблице 6.2 с использованием рисунка 6.1.

 

Таблица 6.2 «Определение площади и центра парусности»

№п/п	Наименование	Площадь Si, м2	Отстояние от условной оси zi, м	Статический момент Si zi, м3
	Надводный борт	166,8	0,985	164,3
	Бас с фальшбортом	37,8	3,719	140,5
	Ют с фальшбортом		3,719	208,3
	Надстройка
	Рубка		12,8	204,8
	Сумма	348,6
	Остальные суммы	17,43		129,4
	Итого

S=L F=L (H - T)=84,7 (7,291 - 5,322) = 166,8 м²

Тогда с учетом (6.1) считаем плечо

Кроме ветра действующего статичести судно подвергается действию шквального ветра с плечом кренящего момента .

Амплитуда качки определяется по формуле [1]:

S – безразмерный множитель, определяемый в зависимости от района плавания и периода качки.

 

6.4 Параметры диаграммы

Судно признается остойчивым если выполняется условие приведенное в таблице 6.3 «Параметры остойчивости».

 

Таблица 6.3 «Параметры остойчивости»

№ п/п	Параметры	Требуемое значение	Значение для проектируемого судна
	Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости	0,25 м	0,67 м
	Угол крена при максимальном плече статической остойчивости
	Площадь по кривой восстанавливающих моментов до угла крена	0,055 м рад	0,196 м рад
	Площадь по кривой восстанавливающих моментов до угла крена	0,09 м рад	0,306 м рад
	Площадь под кривой восстанавливающих моментов между углами крена в и в	0,03 м рад	0,11 м рад
	Угол заката диаграммы
	Критерий погоды	1	2,162
	Метацентрическая высота	0,15 м	1,787м
	Параметр		0,09
	Параметр		2,67

 

Если при проверки остойчивости оказалось, что или превышают нормированные значения, то остойчивость необходимо проверить по критерию ускорения.

 

Критерий ускорения

 

Остойчивость по критерию ускорения считается приемлемой, если в рассматриваемом состоянии нагрузки расчетное значение не превышает допустимого значения:

,

где - расчетное ускорение в долях от g

,

где с – инерционный коэффициент.

с=0,398

=1

 

 

Анализ результатов

На основании таблицы 6.3 и критерия ускорения можно сделать вывод, что проектируемое судно считается остойчивым.

 

 

Список литературы

 

1. Российский морской регистр судоходства. Правила классификации постройки судна.

2. В.А. Зуев, Н.В. Калинина, Ю.И. Рабазов. Выбор основных характеристик морских транспортных судов на начальных стадиях проектирования. – Н. Новгород, 2007 г.