Расчет и построение масштаба Бонжана. Расчет водоизмещения и абсцисс центра величины судна, плавающего с дифферентом

Масштаб Бонжана – совокупность кривых Ω(z) для всех шпангоутов. Служит он для определения водоизмещения и абсциссы центра величины xc судна при наличии дифферента.

№ ВЛ	№ шпангоута 0
у,м	Σинт(2)	Ω=(3)ΔТ,
	-	-	-
	-	-	-
	-	-	-
	-	-	-
	-	-	-
5КВЛ	0,00	-	0,00
	0,25	0,25	0,38
ΩВ.П.=Ωр+ΔΩ,	6,51
ΩП.=ΩВ.П.+ΔΩf,	6,58

№ ВЛ	№ шпангоута 1
у,м	Σинт(2)	Ω=(3)ΔТ,
	0,00	-	0,00
	2,65	2,65	4,08
	3,55	8,85	13,61
	4,18	16,58	25,50
	4,71	25,47	39,17
5КВЛ	5,25	35,43	54,49
	5,77	46,43	71,41
ΩВ.П.=Ωр+ΔΩ,	107,18
ΩП.=ΩВ.П.+ΔΩf,	109,68

№ ВЛ	№ шпангоута 2
у,м	Σинт(2)	Ω=(3)ΔТ,
	0,00	-	0,00
	7,61	7,61	11,70
	8,56	23,78	36,57
	9,11	41,45	63,75
	9,46	60,02	92,31
5КВЛ	9,76	79,24	121,87
	10,04	99,04	152,32
ΩВ.П.=Ωр+ΔΩ,	191,95
ΩП.=ΩВ.П.+ΔΩf,	197,67

№ ВЛ	№ шпангоута 3
у,м	Σинт(2)	Ω=(3)ΔТ,
	6,76	-	0,00
	10,34	17,10	26,30
	10,94	38,38	59,03
	11,10	60,42	92,93
	11,20	82,72	127,22
5КВЛ	11,27	105,19	161,78
	11,27	127,73	196,45
ΩВ.П.=Ωр+ΔΩ,	226,43
ΩП.=ΩВ.П.+ΔΩf,	233,16

№ ВЛ	№ шпангоута 4
у,м	Σинт(2)	Ω=(3)ΔТ,
	7,39	-	0,00
	11,01	18,4	28,30
	11,27	40,68	62,57
	11,27	63,22	97,23
	11,27	85,76	131,90
5КВЛ	11,27	108,30	166,57
	11,27	130,84	201,24
ΩВ.П.=Ωр+ΔΩ,	222,65
ΩП.=ΩВ.П.+ΔΩf,	229,38

№ ВЛ	№ шпангоута 5
у,м	Σинт(2)	Ω=(3)ΔТ,
	7,39	-	0,00
	11,01	18,4	28,30
	11,27	40,68	62,57
	11,27	63,22	97,23
	11,27	85,76	131,90
5КВЛ	11,27	108,30	166,57
	11,27	130,84	201,24
ΩВ.П.=Ωр+ΔΩ,	217,92
ΩП.=ΩВ.П.+ΔΩf,	224,65

№ ВЛ	№ шпангоута 6
у,м	Σинт(2)	Ω=(3)ΔТ,
	7,39	-	0,00
	11,01	18,04	28,30
	11,27	40,68	62,57
	11,27	63,22	97,23
	11,27	85,76	131,90
5КВЛ	11,27	108,30	166,57
	11,27	130,84	201,24
ΩВ.П.=Ωр+ΔΩ,	217,92
ΩП.=ΩВ.П.+ΔΩf,	224,65

№ ВЛ	№ шпангоута 7
у,м	Σинт(2)	Ω=(3)ΔТ,
	5,96	-	0,00
	10,04	16,00	24,61
	11,88	38,94	59,89
	11,15	61,95	95,28
	11,24	84,34	129,71
5КВЛ	11,27	106,85	164,34
	11,27	129,39	199,00
ΩВ.П.=Ωр+ΔΩ,	220,41
ΩП.=ΩВ.П.+ΔΩf,	227,14

№ ВЛ	№ шпангоута 8
у,м	Σинт(2)	Ω=(3)ΔТ,
	0,00	-	0,00
	6,14	6,14	9,44
	8,29	20,57	31,64
	9,47	38,33	58,95
	10,21	58,01	89,22
5КВЛ	10,71	79,43	122,16
	11,04	101,18	155,61
ΩВ.П.=Ωр+ΔΩ,	177,82
ΩП.=ΩВ.П.+ΔΩf,	184,44

№ ВЛ	№ шпангоута 9
у,м	Σинт(2)	Ω=(3)ΔТ,
	0,00	-	0,00
	1,10	1,10	1,69
	2,65	4,85	7,46
	4,34	11,84	18,21
	6,14	22,32	34,33
5КВЛ	7,69	36,15	55,60
	8,73	52,57	80,85
ΩВ.П.=Ωр+ΔΩ,	103,06
ΩП.=ΩВ.П.+ΔΩf,	107,67

№ ВЛ	№ шпангоута 9
у,м	Σинт(2)	Ω=(3)ΔТ,
	-	-	-
	-	-	-
	-	-	-
	-	-	-
	-	-	-
5КВЛ	0,00	-	0,00
	2,33	2,33	3,58
ΩВ.П.=Ωр+ΔΩ,	15,09
ΩП.=ΩВ.П.+ΔΩf,	16,19

Расчет добавок ΔΩ и ΔΩf

№шпангоута
Zп(до палубы)		13,32	12,10	11,21	10,60	10,22	10,01	10,01	10,09	10,22	10,50	10,94
Тр(до верхней ВЛ)		9,27	9,27	9,27	9,27	9,27	9,27	9,27	9,27	9,27	9,27	9,27
ув		0,25	5,77	10,04	11,27	11,27	11,27	11,27	11,27	10,04	8,73	2,33
уп		1,17	6,87	10,39	11,27	11,27	11,27	11,27	11,27	11,18	9,33	4,56
h=zп-Тр		4,05	2,83	1,94	1,33	0,95	0,74	0,74	0,82	0,95	1,23	1,67
ув+уп		1,42	12,64	20,43	22,54	22,54	22,54	22,54	22,54	22,22	18,06	6,89
ΔΩ=(5)•(6)		5,75	35,77	39,63	29,98	21,41	16,68	16,68	21,41	21,11	22,21	11,51
		1,37	47,20	107,95	127,01	127,01	127,01	127,01	127,01	124,99	87,05	20,79
ΔΩf=		0,07	2,50	5,72	6,73	6,73	6,73	6,73	6,73	6,62	4,61	1,10

Масштаб Бонжана строится на миллиметровой бумаге формата А3. Длина диаграммы изображает в определенном масштабе длину судна. Масштаб Ω должен быть стандартным, но сохранять точность расчетов.

Для определения водоизмещения и абсциссы ЦВ судна, имеющего дифферент (Ψ=1º=0,01745), рассчитаем осадку носом Тн и кормой Тк:

Тн=Т+Ψ( )=7,69+0,01745 =9,13(м)

Тк=Т-Ψ( )=7,69-0,01745 =6,33(м)

Отложив Тн и Тк на масштабе Бонжана, проведем наклонную ВЛ и восстановим перпендикуляры из точек пересечения этой ватерлинии со шпангоутами до встречи с соответствующей кривой Ω(z). Длины этих перпендикуляров в масштабе будут равны значениям Ωi. Значения Ωi записываем в таблицу 5 с учетом поправочных коэффициентов: Кн=0,52, т.к. наклонная ватерлинии пересекает форштевень в районе 5-6 ВЛ (почти в месте пересечения 6 ВЛ и форштевня); Кк=0,92, т.к. наклонная ватерлинии пересекает ахтерштевень в районе 4-5 ВЛ (почти в месте пересечения 4 ВЛ и ахтерштевня.

Водоизмещение судна с малым дифферентом незначительно отличается от водоизмещения судна, сидящего на ровный киль. Это может служить некоторой проверкой правильности расчетов.

Расчет V b xc

№ шпангоута
		0,20	-	0,80	-
			36,8		-147,2
					-300
					-290
					-150
		0,00
Суммы

V=ΔL =16•1117=17872( )

хс=ΔL =16• =3,99

Задание №3

Расчет остойчивости судна на больших углах крена

Главной целью данного раздела является расчет и построение интерполяционных кривых и диаграмм статистической и динамической остойчивости. Основной целью расчета является определение плеч остойчивости формы Iф для произвольных значений водоизмещения судна и любого угла крена.

lΘ – плечо статистической остойчивости, соответствующее углу крена Θ;

d – плечо динамической остойчивости.

Для расчета lΘ используем построенный ранее вспомогательный корпус теоретического чертежа судна, на котором для заданного водоизмещения судна (для данного судна водоизмещения соответствуют 3-ей и 6-ой ВЛ) производят последовательные наклонения на угол Θ от 0° до 60° с шагом ΔΘ=15°.

Наклонения будем производить по методу равнообъемных наклонений Крылова-Дарньи. Тем самым найдем момент инерции площади накрененной ВЛ относительно продольной оси и метацентрический радиус rΘ судна, накрененного на угол Θ.

Последовательность выполнения расчетов остойчивости на больших углах крена следующая:

-расчет значений IxΘ и rΘ для равнообъемных наклонных ватерлиний (наклонения)

-расчет и построение кривых плеч остойчивости формы;

-построение интерполяционных кривых;

-расчет и построение диаграмм статистической и динамической остойчивости.

Расчет IxΘ и rΘ

S=ΔL∙ ( )

My=

yf= (м)

r= (м)

Расчет равнообъемных наклонений по способу Крылова-Дарьньи

Номер шпангоута	ВЛ№3 (Кн=0,95 Кк=0,92 V=10222( ) Θ=15°)
yп, м	yл, м	, м	,	,	,
	-	-	-	-	-	-
	4,74/4,5	-3,85/-3,7	22,6/21,5	14,8/14,1	107/102	-57/-53
	10,0	-8,4	100,0	70,6		-593
	11,6	-10,4	134,6	108,2		-1125
	11,6	-11,4	134,6	130,0		-1482
	11,6	-11,4	134,6	130,0		-1482
	11,6	-11,4	134,6	130,0		-1482
	11,6	-10,3	134,6	106,1		-1093
	11,0	-8,0	121,0	64,0		-512
	6,5/6,0	-3,4/-3,1	42,2/38,9	11,6/10,6	275/253	-36/-33
	-	-	-	-	-	-
	89,5	-78,1	954,4	763,6		-7855

S	Mx15	Yf15
		0,57				9,45

Номер шпангоута	ВЛ№3 (Кн=0,95 Кк=0,92 V=10222( ) Θ=30°)
yп, м	yл, м	, м	,	,	,
	-	-	-	-	-	-
	5,1/4,8	-3,7/-3,5	26,0/24,7	13,7/13,0	133/126	50,6/-47
	11,1	-7,65	123,2	58,5		-448
	11,8	-8,65	139,2	74,8		-647
	11,1	-9,5	123,2	90,2		-857
	10,8	-9,5	116,6	90,2		-857
	10,8	-9,5	116,6	90,2		-857
	11,1	-8,5	123,2	72,2		-614
	11,1	-6,9	123,2	47,6		-329
	9,6/9,1	3,5/-3,2	92,2/84,8	12,2/11,3		42,9/-39
	-	-	-	-	-	-
	91,7	-66,9	974,7	548,0		-4695

S	Mx30	Yf30
		1,35				7,51

Номер шпангоута	ВЛ№3 (Кн=0,95 Кк=0,92 V=10222( ) Θ=45°)
yп, м	yл, м	, м	,	,	,
	-	-	-	-	-	-
	5,58/5,56	-5,75/-5,46	29,8/28,3	200/190	200/190	-190/-180
	8,45	-6,9	47,6			-329
	7,9	-7,1	50,4			-358
	7,3	-7,1	50,4			-358
	7,1	-7,1	50,4			-358
	7,1	-7,1	50,4			-358
	7,25	-7,1	52,6			-358
	7,30	-6,5	53,3			-275
	7,27	-4,28	52,8/48,6	384/353	384/353	78/-72
	-	-	-	-	-	-
	65,23	-58,64	471,8	387,0		-2646

S	Mx45	Yf45
		0,22				3,22

Номер шпангоута	ВЛ№3 (Кн=0,95 Кк=0,92 V=10222( ) Θ=60°)
yп, м	yл, м	, м	,	,	,
	-	-	-	-	-	-
	4,65/4,41	2,3/-2,18	21,6/20,6	5,3/5,0	100,5/95	-12/-11
	7,0	-6,15	54,8	37,8		-233
	6,5	-6,15	42,2	37,8		-233
	6,0	-6,15	36,0	37,8		-233
	5,8	-6,15	33,6	37,8		-233
	5,8	-6,15	33,6	37,8		-233
	6,0	-6,1	36,0	37,2		-227
	6,0	-6,0	36,0	36,0		-216
	6,5/5,98	-5,2/-4,78	35,8	027,0/25,7	275/253	141/-129
	-	-	-	-	-	-
	53,5	-49,8	328,6	292,9

S	Mx60	Yf60
		0,17				1,95

Номер шпангоута	ВЛ№3 (Кн=0,95 Кк=0,92 V=10222( ) Θ=15°)
yп, м	yл, м	, м	,	,	,
	0,25/0,13	-0,25/-0,13	0,06/0,03	0,06/0,03	0,00	0,00
	6,65	-5,2	44,2	27,0		-141
	7,85	-9,8	61,6	96,0		-941
	6,5	-11,55	42,2	133,4		-1541
	5,35	-11,6	28,6	134,6		-1561
	4,5	-11,6	20,2	134,6		-1561
	4,5	-11,6	20,2	134,6		-1561
	5,1	-11,6	26,0	134,6		-1561
	5,35	-10,6	28,6	112,4		-1191
	6,5	-7,45	42,2	55,5		-413
	4,75/2,95	-1,85/-1,15	36,8/22,82	3,4/2,1	107/66	-6/-4
	55,37	-103,88	336,65	964,83		-10475

S	Mx15	Yf45
	-5026	-1,97				2,44

Номер шпангоута	ВЛ№6 (Кн=0,52 Кк=0,62 V=23213( ) Θ=45°)
yп, м	yл, м	, м	,	,	,
	-	-	-	-	-	-
	-	-	-	-	-	-

S	Mx15	Yf45

Номер шпангоута	ВЛ№3 (Кн=0,95 Кк=0,92 V=10222( ) Θ=15°)
yп, м	yл, м	, м	,	,	,
	-	-	-	-	-	-
	-	-	-	-	-	-

S	Mx15	Yf45

Номер шпангоута	ВЛ№3 (Кн=0,95 Кк=0,92 V=10222( ) Θ=15°)
yп, м	yл, м	, м	,	,	,
	-	-	-	-	-	-
	-	-	-	-	-	-

S	Mx15	Yf45

Выполнив наклонения для данных водоизмещений до заданного угла крена, строим график r= (рис. 1). При построении графика учтены свойства функции r= : при Θ=0°, касательная к кривой горизонтальна (функция r= симметрична относительно начала координат).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: