Похожие презентации:
Динамические наклонения судна
1.
ГУМРФ имени адмирала С.О. МакароваФакультет навигации и связи
Кафедра МиУС
Коротков Б.П.
Теория судна. Статика
Лекция № 8
Динамические
наклонения судна
1
2. Вопросы лекции
1. Наклонение судна придинамическом воздействии
кренящего момента
2. Диаграмма динамической
остойчивости
2
3. Знание, понимание и профессиональные навыки в соответствии с минимальным стандартом компетентности для вахтенных помощников капитана су
Знание, понимание и профессиональныенавыки в соответствии с минимальным
стандартом компетентности для
вахтенных помощников капитана судов (в
соответствии с ПДНВ)
1. Знание влияния груза, включая
тяжеловесные грузы, на мореходность и
остойчивость судна
2. Рабочее знание и применение информации
об остойчивости, посадке и напряжениях,
диаграмм и устройств для расчета
напряжений в корпусе
3
4. Знание, понимание и профессиональные навыки в соответствии с минимальным стандартом компетентности для капитанов и старших помощников ка
Знание, понимание и профессиональныенавыки в соответствии с минимальным
стандартом компетентности для
капитанов и старших помощников
капитана (в соответствии с ПДНВ)
1. Понимание основных принципов устройства судна, теорий и
факторов, влияющих на посадку и остойчивость, а также мер,
необходимых для обеспечения безопасной посадки и
остойчивости
2. Использование диаграмм остойчивости и дифферента и
устройств для расчета напряжений в корпусе, включая
автоматическое оборудование, использующее базу данных, и
знание правил погрузки и балластировки, для того чтобы
удерживать напряжения в корпусе в приемлемых пределах
4
5.
1. Наклонение судна придинамическом воздействии
кренящего момента
5
6.
Статическое (медленное) воздействиеДинамическое (мгновенное) воздействие6
7.
• Динамическое наклонение – этонаклонение, происходящее с заметной
угловой скоростью, которой нельзя
пренебречь
• Примеры динамических наклонений:
– Порыв шквального ветра;
– Рывок буксирного троса;
– Воздействие на судно одиночной волны
7
8.
• Динамический кренящий момент mкр д –это внешний момент, действующий
кратковременно
• Динамический угол крена д – это
наибольший угол крена, которого
достигнет судно при воздействии mкр д
• Динамическая остойчивость – это
способность судна выдерживать, не
опрокидываясь, динамическое
воздействие
8
9.
Статический (равновесный) угол крена р9
10.
Динамический (неравновесный) угол крена д10
11.
• В процессе динамического наклоненияна судно действуют:
– кренящий момента mкрд
– восстанавливающий момент m
• Угловая скорость судна сначала
увеличивается, затем уменьшается
• При достижении креном величины д
судно останавливается: угловая
скорость равна нулю
11
12.
• Судно приобретает кинетическуюэнергию (КЭ) за счет работы моментов
mкрд и m
• При достижении креном величины д
кинетическая энергия судна равна нулю
(движение прекратилось):
• При = д КЭ = 0
12
13.
• A и U - это работы mкр и m :• - текущее значение угла крена
• Кинетическая энергия равна разности
работ моментов:
КЭ = A - U
13
14.
• Кинетическая энергия:или:
14
15. Условие для определения динамического угла крена
• При достижении судном угла д работакренящего момента, совершенная над
судном, становится равной работе
восстанавливающего момента
15
16.
• Иначе это условие можно записать ввиде:
• при = д:
16
17. A = U
A = Um mкр
A
m ( )
U
mкр д ( )
0
ст
д
17
18. Определение величины д
Определение величины дm mкр
Площадь 1
Площади 2
m ( )
=
2
mкр д ( )
1
0
ст
д
18
19.
• При использовании ДСО в масштабеплеч, на нее наносится график плеча
динамического кренящего моментаl д( ):
19
20.
l0
20
21.
12
m mкр
Судно опрокинется
2
m ( )
mкр д ( )
1
0
ст
21
22. Пределы динамической остойчивости
l lкрlст*
lкр*
0
l ( )
2
1
1 = 2
д*
lст* - плечо предельного статического момента
lкр* - плечо предельного, выдерживаемого судном
динамического кренящего момента
д* - предельный угол динамического крена
22
23.
1. Динамические наклонения всегдаопаснее статических: д > ст
2. Как правило, д > 2 ст. В упрощенных
оценках часто полагают д = 2 ст
3. Площадь, ограниченная ДСО и осью
углов, характеризует способность
судна выдерживать динамические
наклонения
23
24. Запас динамической остойчивости
Запас динамическойостойчивости судна – это вся
площадь, ограниченная ДСО и
осью углов в пределах от =0 до
= з
24
25.
Запас динамическойостойчивости
l
l ( )
l m
0
m
з
Запас динамической остойчивости зависит от:
- величин m и l m
- формы ДСО
25
26. Роль высоты надводного борта
• Угол максимума ДСО m и плечомаксимального восстанавливающего
момента l m зависят от высоты
надводного борта судна
• Увеличение высоты надводного
непроницаемого борта ведет к
увеличению запаса динамической
остойчивости
26
27.
32
1
l
l 1
l 2
l 3
0
27
28.
Сохранение высоты надводногонепроницаемого борта ведет к
сохранению запасов
плавучести, статической и
динамической остойчивости
28
29. “Captain” и “Monarch”
Edward James ReedCapt. Cowper Coles
29
30.
HMS “Monarch”HMS “Captain”
Высота надводного борта “Monarch”
более, чем в два раза превосходила
высоту надводного борта “Captain”
30
31. Модель «Captain»
3132. 7 сентября 1870г
• Во время парусной гонки, устроеннойкомандующим эскадрой, «Кэптен»
погиб, опрокинувшись под
воздействием порыва шквального ветра
• Погибли 480 членов экипажа, включая
капитана Кольза и проектировщика.
Спаслись 17 человек на кормовом
баркасе.
32
33. 6 сентября 1870г
3334. 7 сентября 1870г
3435.
llкр
ДСО
“Mon.”
ДСО
“Capt.”
hC
l ( )M
lшквал
hM
lкр ветр
l ( )C
14
10
20
30
40 50
57,3
60
70
hC > hM
Запас дин. остойч. “Mon.” значительно больше
35
запаса дин. остойч. “Capt.”
36.
2. Диаграмма динамическойостойчивости
36
37.
• Работа восстанавливающего моментана рассматриваемом наклонении U это мера динамической остойчивости
• В морской практике в качестве меры
используется плечо динамической
остойчивости:
37
38. Диаграмма динамической остойчивости (ДДО)
• Диаграмма динамической остойчивости– это зависимость плеча динамической
остойчивости от угла крена при
постоянной нагрузке судна:
d ( ) при , zg = const
38
39. Связь ДДО и ДСО
dl
l 2
l ( )
d ( )
2
d 1
0
1 d 1
m 2
з
39
40. Свойства диаграммы динамической остойчивости:
1. Ордината ДДО равна площади,ограниченной ДСО, осью углов и
пределами, в которых совершается
наклонение
2. Точка перегиба ДДО соответствует
максимуму ДСО
3. Максимум ДДО соответствует углу
заката ДСО
40
41. Свойства диаграммы динамической остойчивости:
4. ДДО положительна для наклонений наоба борта
5. Тангенс угла наклона касательной к
ДДО равен соответствующей ординате
ДСО
41
42. Задание на самостоятельную работу
• Теория судна. Статика. ГМА, 2009• Стр. 77 – 85.
42