Расчет элементов площадей ВЛ

СТАТИКА КОРАБЛЯ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Исполнитель:

Ширяев Иван

Александрович

Проверил:

Семенова Виктория

Юрьевна

Санкт-Петербург

Оглавление

Введение

Основные положения

Задание №1. Расчет и построение кривых элементов теоретического чертежа

Расчет элементов площади ВЛ

Расчет элементов объемного водоизмещения

Расчет метацентрических радиусов и аппликаты возвышения поперечного метацентра

Задание №2. Расчет и построение масштаба Бонжана. Расчет водоизмещения и абсцисс центра величины судна, плавающего с дифферентом

Расчет площадей шпангоутов

Расчет добавок ΔΩ и ΔΩf

Расчет V и хс

Задание №3. Расчет остойчивости судна на больших углах крена

Расчет равнообъемных наклонений по способу Крылова-Дарньи

Расчет и построение кривых плеч остойчивости формы

Построение интерполяционных кривых

Расчет и построение диаграмм статистической и динамической остойчивости

Введение

Данный вид курсового проекта включает следующие виды расчетных работ, необходимых при оценке мореходных качеств судна, на данном курсе обучения:

1)Расчет кривых теоретического чертежа;

2)Расчет масштаба Бонжана, а также водоизмещение и координаты центра величины для судна, имеющего дифферент;

3)Расчет остойчивости на больших углах крена.

Значительная часть расчетов по статике корабля заключается в вычислении определенных интегралов, выражающих площади, статистические моменты, моменты инерции плоских фигур, объемы и статические моменты объемов тел сложных форм по правилу трапеции.

Разбивка принята на 11 шпангоутов, равномерно по длине судна. При этом шпация принята ΔL=L/10. Повышение точности расчетов обеспечивается применением приведенных ординат и учетом реальной длины ватерлинии.

Численные расчеты для транспортного судна выполнены со следующими главными размерениями:

-длина между перпендикулярами L⊥ ⊥=160(м);

-ширина судна В=22,54(м);

-осадка по КВЛ Т=7,69(м)

Основные положения

Построение вспомогательного теоретического чертежа

Для проведения расчетов необходимо вычертить вспомогательный корпус теоретического чертежа и сделать некоторые вспомогательные построения, чтобы выполнить вышесказанное, нам дана таблица безразмерных величин (Таблица 1), включающая в себя основные ординаты и аппликаты теоретического чертежа:

Таблица 1

Ширина корпуса должна составлять 350-500(мм), а масштаб по отношению к натуральному судну выбирается из таблицы:

Для перевода данных таблицы 1 в размерный вид необходимо:

у=у*В/2 – ордината шпангоута на соответствующей ватерлинии;

уП=П*В/2 – ордината шпангоута на палубе;

zП=z*T – аппликата шпангоута на палубе;

– пересечение шпангоутов с батоксами;

– аппликаты форштевня и ахтерштевня;

– отстояние форштевня и ахтерштевня от носового и кормового перпендикуляров.

Проделав вышеуказанные действия, получим таблицу 1 в размерном виде (метрах):

Таблица 2

Задание №1

Расчет и построение кривых элементов

Теоретического чертежа

Кривые элементов теоретического чертежа представляют собой графическое изображение в зависимости от следующих элементов плавучести и начальной остойчивости:

S – площадей ватерлинии (строевая по ватерлиниям);

хf – абсцисс ЦТ площадей ВЛ;

Мy – статистического момента площади S относительно поперечной оси координат Ох;

Ix – моментов инерции площадей ВЛ относительно продольной координатной оси Ох;

Iyf – моментов инерции площадей ВЛ относительно поперечной центральной оси ff;

Iy – моментов инерции площадей ВЛ относительно поперечной координатой оси Оу;

V – объемного водоизмещения ;

X_c – абсцисс центра величины;

Myz – статистического момента объема V относительно плоскости мидель-шпангоута;

Zc – аппликат центра величины;

r – поперечных метацентрических радиусов;

R – продольных метацентрических радиусов;

Zm – возвышений поперечного метацентра.

Величины S, My, Ix, Iy, Iyf называются элементами площади ВЛ и вычисляются для каждой ВЛ отдельно; V, xc, Zc – элементы погруженного объема; r, R, Zm – метацентрические характеристики судна.

Для вычисления элементов площадей ватерлинии по правилу трапеции используются следующие формулы:

S=2ΔL(KHyH+…+yК-1+ККyК)=2ΔL

M=2 [KHyH(5- iH)+yH+1(5-iH+1)+…+yK-1(5-iK-1)+KKyK)]=2

IX= ΔL(KH + +…+ +KK )= ΔL

Iy=2 [KHyH +…+yK-1 +KKyK ]=2

xf=

Iyf=Iy-S

Погибь бимсов принимается стандартной: . Линия бимсов имеет параболическую форму.

Таблица 3

№ шпангоута
	0,05	0,27	0,42	0,45	0,45	0,45	0,45	0,45	0,45	0,37	0,18

Для учета истинной длины ватерлинии необходимо определить протяжонность фор- и ахтерштевня за крайние шпангоуты (ΔLH, ΔLK), а также рассчитать коэффициент КН и КК. Ниже приведена их таблица:

Расчет элементов площадей ВЛ

ВЛ№0 (КН=0,53 КК=0,92)
№ шпангоута, i	уН, м	ук, м	ун*(5-i), м	ук*(5-i), м			ук*( ,	ун*( ,
		-	-	-	-	-	-	-	-
		6,76	5,96	13,52	-11,92	308,92	211,71	27,04	23,84
		7,39	7,39	7,39	-7,39	403,58	403,58	7,39	7,39
	7,39	0,00	403,58	0,00
Суммы	=34,89	=1,6	=1731,37	=65,66
S,	Мy,	xf, м	Ix,	Iy,	Iyf
		0,73	1,847	0,5379	0,5373

ВЛ№1 (КН=0,84 КК=0,92)
№ шпангоута, i	уН, м	ук, м	ун*(5-i), м	ук*(5-i), м			ук*( ,	ун*( ,
		-	-	-	-	-	-	-	-
		2,23	1,01	8,95	-4,04	15,63	1,22	35,68	16,16
		7,95	6,14	23,85	-18,42	502,46	231,48	71,55	55,26
		10,34	10,04	20,68	-20,08	1012,05	1012,05	41,36	40,16
		11,01	11,01	11,01	-11,01	1334,63	1334,63	11,01	11,01
	11,01	0,00	1334,63	0,00
Суммы	=70,74	=10,91	=6872,24	=282,19
S,	Мy,	xf, м	Ix,	Iy,	Iyf
		2,47	0,733	2,312	2,298

ВЛ№2 (КН=0,91 КК=0,92)
№ шпангоута, i	уН, м	ук, м	ун*(5-i), м	ук*(5-i), м			ук*( ,	ун*( ,
		-	-	-	-	-	-	-	-
		3,23	2,44	12,92	-9,76	40,71	17,12	51,68	39,04
		8,56	8,28	25,68	-24,84	627,22	567,66	77,04	74,52
		10,94	10,88	21,88	-21,76	1309,34	1287,91	43,76	43,52
		11,27	11,27	11,27	-11,27	1431,44	1431,44	11,27	11,27
	11,27	0,00	1431,44	0,00
Суммы	=78,14	=4,12	=8144,28	=363,37
S,	Мy,	xf, м	Ix,	Iy,	Iyf
		0,84	8,687	2,977	2,975

ВЛ№3 (КН=0,95 КК=0,92)
№ шпангоута, i	уН, м	ук, м	ун*(5-i), м	ук*(5-i), м			ук*( ,	ун*( ,
		-	-	-	-	-	-	-	-
		3,97	3,99	15,88	-15,96	69,38	75,21	63,52	63,84
		9,11	9,47	27,33	-28,41	756,06	849,28	81,99	85,23
		11,10	11,15	22,20	-22,30	1367,63	1386,20	44,40	44,60
		11,27	11,27	11,27	-11,27	1431,44	1431,44	11,27	11,27
	11,27	0,00	1431,44	0,00
Суммы	=82,60	=-1,26	=8798,08	=406,12
S,	Мy,	xf, м	Ix,	Iy,	Iyf
	-645	-0,25	2,815	3,328	3,327

ВЛ№4 (КН=0,97 КК=0,92)
№ шпангоута, i	уН, м	ук, м	ун*(5-i), м	ук*(5-i), м			ук*( ,	ун*( ,
		-	-	-	-	-	-	-	-
		4,54	5,64	18,16	-22,56	104,50	231,48	72,64	90,24
		9,46	10,21	28,38	-30,63	104,50	1064,33	85,14	91,89
		11,20	11,24	22,40	-22,48	846,59	1420,03	44,80	44,96
		11,20	11,27	11,27	-11,27	1404,93	1420,03	11,27	11,27
	11,27	0,00	1431,44	0,00
Суммы	=86,10	=-6,73	=9366,18	=452,21
S,	Мy,	xf, м	Ix,	Iy,	Iyf
2755,2	-3445,76	-1,25	0,999	3,705	3,700
ВЛ№5 (КН=0,5 КК=0,5)
№ шпангоута, i	уН, м	ук, м	ун*(5-i), м	ук*(5-i), м			ук*( ,	ун*( ,
		-	-	-	-	-	-	-	-
		5,25	7,69	21,00	-30,76	144,70	454,76	84,00	123,04
		9,76	10,70	29,28	-32,13	929,71	1228,48	87,84	96,36
		11,27	11,27	22,54	-22,54	1431,44	1431,44	45,08	45,08
		11,27	11,27	11,27	-11,27	1431,44	1431,44	11,27	11,27
	11,27	0,00	1431,44	0,00
Суммы	=89,76	=-12,61	=9914,41	=503,94
S,	Мy,	xf, м	Ix,	Iy,	Iyf
	-6456	-2,25	1,057	4,128	4,114

ВЛ№6 (КН=0,52 КК=0,62)
№ шпангоута, i	уН, м	ук, м	ун*(5-i), м	ук*(5-i), м			ук*( ,	ун*( ,
		0,13	1,44	0,65	-7,2	0,01	7,84	3,25	36,0
		5,77	8,73	23,08	-34,92	192,10	665,34	92,32	139,68
		10,04	11,04	30,12	33,12	1012,00	1345,57	90,36	99,36
		11,27	11,27	22,54	-22,54	1431,44	1431,44	45,08	45,08
		11,27	11,27	11,27	-11,27	1431,44	1431,44	11,27	11,27
	11,27	0,00	1431,44	0,00
Суммы	=34,89	=1,6	=1731,37	=65,66
S,	Мy,	xf, м	Ix,	Iy,	Iyf
	-10951,6	-3,66	11,072	4,700	4,660

, , ,

Расчет элементов объемного водоизмещения

№ ВЛ	S,	Σпар(2)	Σинт(3)	V,		Σпар(6)	Σинт(7)	, м	(1)*(2)	Σпар(6)	Σинт(7)	, м
		-	0,00	0,00		-	0,00	-	0,00	-	0,00	0,00
								1,90				1,03
								1,33				1,80
					-6456			1,17				2,59
					-3446	-4001		0,47				3,40
5 КВЛ					-6456	-9902		0,05				4,22
					-10952	-17408	-15837	-0,40				5,04

Расчет метацентрических радиусов и аппликаты возвышения поперечного метацентра

№ ВЛ			V,	r, м	R, м	, м	, м
			0,00	∞	∞	0,00	∞
				28,20	884,10	1,03	29,23
				13,87	475,01	1,80	15,67
				9,18	325,45	2,59	11,77
				6,95	257,39	3,40	10,35
5 КВЛ				5,65	219,94	4,22	9,87
				4,77	200,75	5,04	9,81

Задание №2

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: