Статика корабля (стр. 1 из 9)

ТЕМА: РАСЧЕТЫ ПО СТАТИКЕ КОРАБЛЯ

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. Исходные данные

2. Кривые элементов теоретического чертежа

3. Масштаб Бонжана

4. Расчет посадки и остойчивости судна

5. Расчет посадки и остойчивости поврежденного судна

6. Сводные данные

7. Проверка по критерию погоды и ускорения

Заключение.

Приложение 1. Масштаб Бонжана

Приложение 2.Строеввя по шпангоутам

Приложение 3. Диаграмма статической и динамической остойчивости

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Задача судостроительных наук — изучение отдельных эксплуатационных и мореходных качеств судна, а также техники, обеспечивающей эти качества. Одной из наиболее важных судостроительных наук является теория корабля (или теория судна).

Теорией корабля называется наука о равновесии и движении судна. Она состоит из двух частей — статики судна и динамики судна.

Под статикой корабля обычно подразумевают раздел теории корабля, посвященный изучению основных мореходных качеств — плавучести и остойчивости целого и поврежденного корабля.

Задача статики состоит:

1) в установлении характеристик, при помощи которых можно оценить качественно и количественно плавучесть и остойчивость целого и поврежденного корабля;

2) в установлении математической связи между размерами и формой корабля и характеристиками плавучести и остойчивости;

3) в разработке практических методов расчета, позволяющих вычислить характеристики плавучести и остойчивости исходя из размеров и формы обводов корабля.

Размеры и форма обводов корабля фиксируются на теоретическом чертеже, который является основным чертежом всякого судна. Так как обводы корабля задаются только теоретическим чертежом и не выражаются аналитическими зависимостями, необходимые для определения характеристик плавучести и остойчивости расчеты выполняют исходя из размеров, снятых с теоретического чертежа, и применяя известные в математике методы приближенного вычисления определенных интегралов.

Исходя из вышесказанного можно сформулировать цель данной работы:

- Создание плазовой таблицы судна путем ее пересчета с плазовой таблицы судна-прототипа.

- Создание теоретического чертежа.

- Расчеты кривых элементов теоретического чертежа, масштаба Бонжана, посадки и остойчивости для судна в полном грузу.

- Создание повреждения судна и расчет элементов поврежденного судна.

Расчеты в данной работе выполнены с помощью программы S1, созданной в С-Пб. ГМТУ.

Программа S1 предназначена для проведения ряда гидростатических расчетов морских транспортных судов в рамках курсовых и дипломных проектов.

Программа S1 позволяет выполнять:

- ввод теоретического чертежа (по шпангоутам и фор-/ахтерштевня) в графическом редакторе;

- проверку строевой по шпангоутам, ватерлинии и основных элементов судна-проекта;

- линейное (афинноe) перестроение теоретического чертежа при изменении длины, ширины, и/или осадки или увеличение цилиндрической вставки;

- ввод 5-ти вариантов нагрузки судна;

- расчет кривых элементов теоретического чертежа;

- расчет Масштаба Бонжана и Кривых Власова;

- удифферентовка (расчет посадки) судна;

- расчет остойчивости судна на больших углах крена (диаграмма остойчивости);

- расчет изгибающих моментов и перерезывающих сил на тихой воде;

- вывод результатов в виде отчетных таблиц и графиков на экране и в файл формата DXF;

- вывод теоретического чертежа в текстовый файл;

- вывод теоретического чертежа в файл типа DXF для использования в чертежных программах, таких как AutoCAD (как в двухмерном, так и в трехмерном описании);

- расчет непотопляемости судна по специальной методике.

Рисунок 1. Пример DXF файла, созданного программой S1

В ходе выполнения данной работы необходимо построить теоретический чертеж корпуса судна. Для построения корпуса и контуров штевней составляем таблицу основных абсцисс, ординат и аппликат. В исходной таблице даны значения безразмерных абсцисс, ординат и аппликат корпуса судна.

При составлении таблиц использованы следующие обозначения:

ВП - ординаты линии борта главной палубы;

Zвп - аппликаты линии борта главной палубы;

Z1 - аппликаты контуров» шпангоутов на первом батоксе;

Z2 - аппликаты контуров шпангоутов на втором батоксе;

Zф - аппликата точки пересечения контура форштевня с верхней палубой;

Zа - аппликата точки пересечения контура ахтервтевня с верхней палубой;

Xф - абсциссы контура форштевня, отсчитываемые от нулевого шпангоута: положительные в нос, отрицательные в корму;

Xа - абсциссы контура ахтерштевня, отсчитываемые от десятого шпангоута: положительные в нос, отрицательные в корму.

Затем составляем таблицу, аналогичную приведенной в задании, но содержащую размерные величины абсцисс, ординат и аппликат. По данным заполненной таблицы строим теоретический чертеж корпуса судна.

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Длина между перпендикулярами:					Lpp=	100	м
Отношение длины к ширине:				L/B=	6.5
Отношение ширины к осадке:				B/T=	2.5
Исходная безразмерная таблица плазовых ординат. Таблица 1.1
№ ВЛ	Ординаты											Xф	Xа
	Номера теоретических шпангоутов
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0	-	0.000	0.096	0.358	0.585	0.699	0.513	0.348	0.165	0.009	-	-0.190	0.893
1	-	0.173	0.414	0.707	0.912	0.968	0.868	0.651	0.379	0.183	-	-0.089	0.417
2	-	0.204	0.498	0.800	0.969	1.000	0.958	0.783	0.450	0.226	-	-0.065	0.083
3	-	0.215	0.540	0.837	0.978	1.000	0.995	0.863	0.536	0.222	-	-0.052	0.208
4	-	0.220	0.559	0.849	0.985	1.000	1.000	0.915	0.650	0.240	-	-0.038	0.346
5	-	0.231	0.578	0.859	0.986	1.000	1.000	0.952	0.789	0.433	-	-0.024	0.226
6ГВЛ	0.000	0.252	0.604	0.870	0.987	1.000	1.000	0.975	0.885	0.610	0.225	0.000	-0.426
7	0.016	0.293	0.645	0.886	0.987	1.000	1.000	0.991	0.945	0.737	0.369	0.031	-0.548
8	0.041	0.363	0.697	0.903	0.987	1.000	1.000	1.000	0.971	0.819	0.463	0.083	-0.558
ВП	0.149	0.544	0.797	0.930	0.987	1.000	1.000	1.000	0.986	0.873	0.548	0.247	-0.536
Zвп	1.677	1.633	1.583	1.533	1.510	1.490	1.479	1.479	1.481	1.510	1.563	Zф	Zа
Z1	-	1.275	0.090	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	0.106	0.760	1.123
Z2	-	-	1.250	0.138	0.013	0.000	0.030	0.185	0.685	1.073	-	1.688	1.594
Главные размерения судна:
Длина наибольшая:			Lmax=	107.83	м
Длина между перпендикулярами:					Lpp=	100.00	м
Ширина:		B=	15.38	м
Высота борта на миделе:				H=	9.17	м
Осадка судна:		T=	7.69	м
Теоретическая шпация:				dL=	10	м
Таблица плазовых ординат судна.					Таблица 2
№ ВЛ	Ординаты, м											Xф от миделя, м	Xа от миделя, м
	Номера теоретических шпангоутов
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0	-	0.00	0.74	2.75	4.50	5.38	3.94	2.68	1.27	0.07	-	48.10	-41.07
1	-	1.33	3.18	5.44	7.01	7.44	6.67	5.01	2.91	1.41	-	49.11	-45.83
2	-	1.57	3.83	6.15	7.45	7.69	7.37	6.02	3.46	1.74	-	49.35	-49.17
3	-	1.65	4.15	6.44	7.52	7.69	7.65	6.64	4.12	1.71	-	49.48	-47.92
4	-	1.69	4.30	6.53	7.57	7.69	7.69	7.04	5.00	1.85	-	49.62	-46.54
5	-	1.78	4.44	6.61	7.58	7.69	7.69	7.32	6.07	3.33	-	49.76	-47.74
6ГВЛ	0.00	1.94	4.64	6.69	7.59	7.69	7.69	7.50	6.81	4.69	1.73	50.00	-54.26
7	0.12	2.26	4.96	6.81	7.59	7.69	7.69	7.62	7.27	5.67	2.84	50.31	-55.48
8	0.32	2.79	5.36	6.94	7.59	7.69	7.69	7.69	7.47	6.30	3.56	50.83	-55.58
ВП	1.15	4.18	6.13	7.15	7.59	7.69	7.69	7.69	7.58	6.71	4.21	52.47	-55.36
Zвп, м	10.31	10.05	9.74	9.43	9.29	9.16	9.10	9.10	9.11	9.29	9.61	Zф от ОП, м	Zа, от ОП, м
Z1, м	-	7.85	0.55	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.65	4.67	6.91
Z2, м	-	-	7.69	0.85	0.08	0.00	0.18	1.14	4.21	6.60	-	10.38	9.80

По данным приведенной выше пересчитанной плазовой таблицы в программе “S1” создана математическая модель корпуса судна.

Рис. 1.2 Проекция корпус теоретического чертежа корпуса судна

Рис. 1.3 Трехмерная математическая модель корпуса судна

Далее приведены результаты расчетов в табличной форме, выполненные с помощью программы “S1”.

2. КРИВЫЕ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ЧЕРТЕЖА

Кривые элементов теоретического чертежа – это группа величин, вычисляемых с использованием геометрической модели судна.