Курсовая работа: Основные теории судна (ОТС)

Курсовая работа: Основные теории судна (ОТС)

Содержание.

1.           Технико-эксплуатационные характеристики судна. Класс Регистра судоходства России, присвоенный судну

2.           Определение водоизмещения и координат центра тяжести судна. Контроль плавучести и остойчивости

3.           Расчёт и построение диаграмм статической и динамической остойчивости

4.           Определение посадки и остойчивости судна в эксплуатационных условиях

5.           Определение резонансных зон бортовой, килевой и вертикальной качки по диаграмме Ю. В. Ремеза

Список использованной литературы

Часть 1.

Технико-эксплуатационные характеристики судна. Класс Регистра судоходства России, присвоенный судну.

1.1         Технико-эксплуатационные характеристики судна

«АМУР-2526».

Тип судна – стальное, однопалубное, двухвинтовое грузовое судно, без оседловатости, с двойным дном, с двойными бортами, восемью   поперечными переборками, с баком и ютом, машинным отделением, надстройками и рубками, расположенными в корме, с тремя грузовыми трюмами.

Назначение судна – перевозка генеральных и насыпных грузов, включая зерно, уголь и контейнеры. Максимальное количество контейнеров 102 TEU.

Страна приписки – Россия.

Порт приписки – Архангельск.

Судовладелец – АО «Северное речное судоходство».

Построен в августе 1988г. в Чехословакии.

Класс – КМêЛЗIIIСП

Дедвейт – 3148 т. включая 157 т. топлива и 1905 т. водяного балласта.

Скорость судна в полном грузу – 10,0 узлов.

Наибольшая длина – 116,03 м.

Длина между перпендикулярами – 111,2 м.

Ширина – 13,43 м.

Высота борта – 6 м.

Осадка по ЛГВЛ – 4 м.

Водоизмещение по ЛГВЛ – 5025 т.

Класс регистра судоходства, присвоенный судну: КМêЛЗIIIСП

КМê  - основной символ класса судна, построено под надзором другого, признанного Морским регистром судоходства, классификационного органа, по правилам классификации, а затем судну присвоен класс Морского регистра судоходства.

К - корпус построен по правилам и под надзором Морского Регистра Судоходства

М – механические установки судна построены по правилам и под надзором Морского Регистра Судоходства

Л3 – знак категории ледового усиления. Означает что судну разрешено самостоятельное плавание по мелко битому льду или же под проводкой ледокола в круглогодично замерзающих морях, в легких ледовых условиях.

IIIСП – знак ограничения района плавания. СП - смешанное плавание (река-море). Разрешено плавание в морских районах с максимально допустимой высотой волны 3-х процентной обеспеченности 3,5 м, с учетом конкретных ограничений по району плавания, обусловленными ветроволновыми  режимами бассейнов с установлением при этом максимально допустимого удаления от места убежища, которое не должно превышать 50 миль.

Схематический продольный разрез и вид на верхняя палубу судна приведены на Рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Схематический продольный разрез и вид на верхнюю палубу судна

Часть 2.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОИЗМЕЩЕНИЯ И КООРДИНАТ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ СУДНА. КОНТРОЛЬ ПЛАВУЧЕСТИ И ОСТОЙЧИВОСТИ.

2.1 Исходные данные:

Характеристики судна порожнем:

М0=1873,1т. (М0 – водоизмещение судна)

ХG0= -9,34м. (ХG0 – абсцисса центра тяжести)

ZG0=5,14м. (ZG0 – аппликата центра тяжести)

m =0,8  м3/т

2.2 Определение массы груза в трюмах:

Количество груза в каждом трюме судна определяется по формуле:

                                                                                          (2.4)

где uтрi - объем i-го трюма, м3

m - удельный погрузочный объем груза, м3/т

m = 0,80 м³/т - удельный погрузочный объем перевозимого в трюмах груза.

Таблица 2.1 - Характеристики грузовых трюмов судна.

Т. к удельный погрузочный объем груза мал, то вычисляем по следующей формуле:

                                                                          (2.5)

  - соответственно длина, ширина i-го трюма и высота штабеля груза в нем, м; Максимально допустимая высота штабеля для груза с малым удельным погрузочным объемом вычисляется по формуле

                                                                                  (2.6)

где - максимально допустимая нагрузка на судовое перекрытие, т/м2. Значения  приведены в таблице 2.1

mтр1 = 899 т

mтр2,3 = 1587,2 т

Таблица 2.2 - Расчет водоизмещения и координат центра тяжести судна в эксплуатационном случае нагрузки.

δmh –поправка на свободную поверхность жидкости в цистерне; учитывается только для цистерн, в которых свободная поверхность распространяется на всю площадь цистерны, т.е. заполненных более чем на одну треть. Если уровень остатков в цистернах составляет 10 см и менее, то поправочные моменты, как правило, могут не вводится, рассчитывается по формуле:

δmh = Ix*ρ, тм

где Ix – момент инерции поверхности, м4

      ρ – плотность необходимой жидкости, т/м3 (пресная вода -1 т/м3, забортная вода, балласт, подсланевые воды, мытьевые воды, фекальные воды – 1,03 т/м3, масло – 0,9 т/м3, дизельное топливо – 0,85 т/м3)

Водоизмещение, абсцисса и аппликата центра тяжести судна порожнём определяются по формулам:

М = Мо + Smi   (2.1)                                         

М =  6294,08 т

                                                                   (2.2)

    м

                   (2.3)               

м

Плавучесть считается обеспеченной, если М  . Водоизмещение по грузовую марку определено в 1 части курсовой работы (5025т). Т. к плавучесть судна не обеспечена, производим разгрузку трюмов, пропорционально их вместимости.

2.3 Разгрузка трюмов пропорционально их вместимости.

Т. к полученное водоизмещение слишком велико, то производим разгрузку трюмов:

M –Mг.м=X,

где М - полученное водоизмещение судна; Mг.м - водоизмещение по грузовую марку

6294,08-5025= 1269,08 т

(Т. к m1=m2, то при расчетах берем 2m2)

 m1+2m2= 1269,08

m1/V1=m2/V2

m1=1269.08-2m2

(1269.08-2m2)/V1=m2/V2

Взяв данные из таблицы а подставляем V1 и V2:

874m2=1595*1269.08-1595*2m2

874m2=2024182.6-3190m2

m2=2024182.6/4064

m2=498 (т)

m1/874=498/1595 => m1=272.8 (т)

Полученные массы разгрузки вычитаем из массы трюмов:

899-272,8=626,2 (т) – загрузка 1 трюма

1587,2-498=1089,2 (т) – загрузка 2,3 трюма

Используя полученные данные и формулы 2.2 и 2.3 перерасчетаем водоизмещение, абсциссу и аппликату центра тяжести судна порожнём:

М = Мо + Smi   (2.1)                                         

М =  5024,88 (т)

                                                                   (2.2)

    м

                (2.3)

м

2.4 Нахождение поперечной метацентрической высоты для данного случая нагрузки.

Метацентрическая высота вычисляется по формуле:

;                                                                        (2.6)

где  - аппликата поперечного метацентра находится по гидростатическим таблицам в зависимости от водоизмещения судна в заданном случае нагрузки. При необходимости должна быть сделана интерполяция.

Из таблицы следует, что для моего случая =5,69 м.

Подставляем значение в формулу 2.5:

 м  

Исходя из полученного результата и данных в приложении Г, можно судить, что остойчивость судна считается обеспеченной, т. к  hрасч.>hmin=0,80 м

Часть 3.

РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММ СТАТИЧЕСКОЙ И

ДИНАМИЧЕСКОЙ ОСТОЙЧИВОСТИ.

3.1 Расчет плеч статической и динамической остойчивости.

Рисунок 3.1 - Пантокарены.

Плечи статической остойчивости диаграммы статической остойчивости определяют с помощью интерполяционных кривых плеч остойчивости формы (пантокарен) , приведенных выше. На пантокаренах проводят вертикаль через точку на оси абсцисс, соответствующую расчетному водоизмещению судна М. Точки пересечения вертикали с кривыми для различных углов крена  дают значения плеч остойчивости формы . Далее плечи статической остойчивости вычисляются по формуле:

                                                               (3.1) 

Таблица 3.1 - Расчёт плеч диаграмм статической и динамической остойчивости

После расчета данных, занесенных в таблицу, составляем график статической   и динамической остойчивости:

 Рисунок 3.2 - Диаграмма статической остойчивости.

 Рисунок 3.3 - Диаграмма динамической остойчивости.

3.2. Проверка параметров диаграммы статической остойчивости

на соответствие нормам остойчивости Регистра судоходства

России.

По диаграмме статической остойчивости (Рисунок 3.2) определяем максимальное плечо статической остойчивости lmax, соответствующий ему угол крена qmax и угол заката диаграммы qзак и сравниваем их с требуемыми Регистром.

Регистр требует, чтобы lmax было не менее 0,20 м для судов, длина которых не менее 105 м при угле крена qmax ³300. Угол заката диаграммы должен быть не менее 600.

Из Рисунка 3.2 видно, что lmax=0,78 м, qmax=400, qзак=750, значит параметры диаграммы статической остойчивости соответствуют нормам остойчивости Регистра судоходства России.

По диаграмме статической остойчивости (Рисунок 3.2) определяем графическим способом начальную метацентрическую высоту (проводим касательную к графику и восстанавливаем перпендикуляр из точки q =1 рад), которую сравниваем со значением, рассчитанным во 2 части.

LQ(q=1 рад=57,3°)=1,4= h=1,4  м.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСАДКИ И ОСТОЙЧИВОСТИ СУДНА В  ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ УСЛОВИЯХ.

4.1 Определение посадки и выполнение контроля остойчивости

судна после приёма в промежуточном порту палубного груза.

Груз размещается на люковых крышках. Высота штабеля равна 2,8 м, ширина равна ширине крышки люка.

Принимаем палубный груз. Так как на судно грузится груз с малым удельным погрузочным объемом (m=0,8 м3/т) и грузоподъемность использована полностью, то условно считаем, что с судна выгружено в промежуточном порту 100 т груза таким образом, что его центр тяжести не изменился, и принят палубный груз в количестве 100  т.

В нашем случае масса палубного груза: mгр = 100 т

Аппликата центра тяжести принимаемого на палубу  груза вычисляется по формуле:

Zгр = H+hkом+1,4                                                                             (4.1)

где Н - высота борта судна, H=6 м (см. Часть 1);

hkом - высота комингса люка, определяем по схематическому чертежу судна (Рисунок 1.1) с учетом масштаба по высоте hk=1,3 м , тогда

Zгр=6+1,3+1,4=8,7 м

Абсциссу центра тяжести палубного груза xгр определим из условия, что абсцисса центра тяжести судна не изменилась. Для этого вычтем в формуле (2.7)  в числителе момент 100*Xi, а в знаменателе  mгр=100 т, т.е. разгрузим судно (где Xi – это абсцисса центра тяжести 2-го трюма - см. таблицу 1.1).

                      (4.2)

м

Xгр=13,5 м

Длину груза определим, учитывая допустимое давление на крышки люков (таблица 2.1). Площадь груза определяется по формулам:

                                                                                         (4.3)

                                                                                            (4.4)

где Sгр, lгр, bгр – соответственно площадь, длина и ширина палубного груза, м;

qдоп – допустимое давление на крышки люков (таблица 2.1).

Получаем:

Так как принимаемый палубный груз малый используем формулу для приёма и снятия малого груза: 

            (4.5 –4.6)

где q - число тонн, изменяющих осадку на 1 см,

q=13,77 т/см (определяется по Приложению Г[1]);

М =5024,88 т, h=1,40 м (см. Часть 2)

d=4 м (см.Часть 1)

dd= 100/13,77=7,26 см = 0,0726 м, тогда

dh=100/(4924,88+100)*(4+0,0726/2-8,7-1,4)= -0,12 м,

тогда метацентрическая высота судна с палубным грузом будет вычисляться по формуле:

h1 = h + dh                                                                                      (4.7)

где h - метацентрическая высота (см. Часть 2)  

h1=1,40+(-0,12)=1,28 м

Изменения осадок носом и кормой при приёме груза находят по формулам:

ddн=tн*mгр/10

                                                                                                                 (4.8)

ddк=tk* mгр/10

Значения tн и tk определяются с помощью таблицы изменений осадки от приёма 10 т груза (Рисунок 4.1).

Из таблицы Рисунка 4.1 для осадки d = 4 м получаем значения

 tн и tk: tн = 1,2 см и tk = 0,29 см, тогда  

ddн = 1,2*100/10=12 см

ddк = 0,29*100/10  =2,9 см

4.2. Определение угла крена судна от неудачно размещённого груза массой mгр=100т с координатой у=-0,50 м.

Если груз размещён неравномерно по ширине, то судно получит статический крен, который определяется формулой:

                                                                                          (4.9)

где m = 100 т - масса неудачно размещённого груза;

у = - 0,50 м - координата неудачно размещённого груза;

h = 1,40 м - метацентрическая высота (см. Часть 2)

М = 5024,88 т - водоизмещение судна,

Рисунок 4.1 – Изменение осадки от принятия/снятия 10 тонн груза

град

Получаем:  Q = -0,410.

Угол крена в формуле (4.9) получился отрицательным, это значит, что судно имеет крен на левый борт.

4.3. Определение статических и динамических углов крена от шквала, создающего кренящий момент Мкрдин= 500 тм, при бортовой качке с амплитудой  Qт= ±15°

Углы крена определяется с помощью диаграмм статической и динамической остойчивости (Рисунки 4.2 - 4.7)

Плечо кренящего момента находят по формуле:

                                                                                    (4.10)

Q, град

lQ, м

Рисунок 4.2 - Диаграмма статической остойчивости при отсутствии крена

lд, м

Q, град

Qд

Рисунок 4.3 - Диаграмма динамической остойчивости при отсутствии крена

Рис.3

Рисунок 4.4 - Диаграмма статической остойчивости при крене на наветренный борт

Qд

Q, град

lд, м

Q

Qд

Рисунок 4.5 - Диаграмма динамической остойчивости при крене на наветренный борт.

Рисунок 4.6 - Диаграмма статической остойчивости при крене на подветренный борт.

Qд

Q, град

lд, м

Рисунок 4.7 - Диаграмма динамической остойчивости при крене на подветренный борт.

На диаграмме статической остойчивости динамический угол крена определяют из условия равенства работы восстанавливающего и кренящего моментов. Работа восстанавливающего момента равна площади, ограниченной графиком диаграммы статической остойчивости, осью абсцисс и перпендикуляром к ней, восстановленном из точки Qд. Работа кренящего момента равна площади, ограниченной графиком кренящего момента до угла крена Qд осью абсцисс. Положение перпендикуляра при Qд подбирается таким образом, чтобы площади под диаграммой статической остойчивости и графиком кренящего момента были равны.

По диаграмме динамической остойчивости задача решается следующим образом. На оси абсцисс диаграммы откладывается угол, равный 1 радиану (57,3°), и из полученной точки восстанавливается перпендикуляр. На перпендикуляре откладывается плечо кренящего момента 1динкр, конец этого отрезка соединяется с началом координат. Абсцисса точки пересечения этой прямой с диаграммой динамической остойчивости соответствует углу динамического крена судна от шквала.

Снимая на диаграммах статической и динамической остойчивости значения статического и динамического углов крена, получаем:

При наличии у судна крена на тихой воде по диаграмме статической остойчивости (Рисунок 4.2) Qст=3,50, Qд = 70 и по диаграмме динамической остойчивости (Рисунок 4.3) Qд = 70.

При крене судна на наветренный борт по диаграмме статической остойчивости (Рисунок 4.4) Qст=40, Qд = 230 и по диаграмме динамической остойчивости (Рисунок 4.5) Qд = 230.

При крене судна на подветренный борт по диаграмме статической остойчивости (Рисунок 4.6) Qст=3,70, Qд = -9,40 и по диаграмме динамической остойчивости (Рисунок 4.7) Qд = -9,40.

Таким образом, можем сделать вывод, что во время шквального ветра динамические углы будут больше в том случае, когда на волнении судно накреняется на наветренный борт. Эта ситуация принимается за расчётную при нормировании их остойчивости.

4.4.     Проверка удовлетворения требований остойчивости судна в

соответствии с Правилами Регистра судоходства в случае смещений груза зерна во всех трюмах одновременно.

а) Рассмотрим первый случай, когда трюма заполнены «под крышки», т.е. высота пустоты в соответствии с Правилами Регистра для данного судна должна приниматься равной 100 мм. В случае полного заполнения трюмов (Рисунок 4.8) условный расчётный угол смещения поверхности зерна принимается равным 150.

                                                                                 b

                                                                                15о

100                            

                                                                           уi

Рисунок 4.8 - Схема перемещения зерна в случае полного заполнения трюма

Расчётный объёмный кренящий момент от поперечного смещения зерна, отнесённый к единице длины грузового помещения, в соответствии с
Правилами Регистра, определяется по формуле:

МLy = Sпуст . yпуст                                                                                            (4.11)

где Sпуст - площадь перемещающейся пустоты, м2;

yпуст - поперечное перемещение пустот, м.

Для вычисления Sпуст воспользуемся формулой:  

Sпуст1 = (b2* tg150)/2                                                                  (4.12)

Sпуст2 = Bтр . 0,1                                                                         (4.13)

где Sпуст1 - начальная площадь пустоты, м2;

Sпуст2 - площадь пустоты после смещения, м2;

b - ширина пустоты по крышке люка;

Bтр - ширина трюма, Bтр = 9,9 м (определяется по рисунку 1.1 с учетом масштаба по ширине);

Sпуст2 = 9,9* 0,1 = 0,99 м2

Sпуст2= Sпуст1

0,99 = b2/2 * tg150 = b2/2*0,27

b2 = 1,01/0,134 = 7,54 м2

b = 2,7 м

Поперечное смещение пустоты упуст вычисляется по формуле (из Рисунка 4.8):

yпуст = Bтр  -   Bтр/2  -  b/3

yпуст = 9,9-9,9/2-2,7/3 = 4,05 м

Используя формулу (4.11), найдём расчётный кренящий момент MLy:

MLy = 0,99*4,05= 4,01 м3

Плечо расчётного кренящего момента  определяется по формуле:

                                                                          (4.14)

где М - водоизмещение судна, т (см. Часть 2)

 - длина всех трюмов,  = 61 м (определяется по рисунку 1.1 с учетом масштаба по длине);

mзерн - удельный погрузочный объём зернового груза, м3/т;

k =1,06 для полностью загруженного трюма, k =1,12 для частично загруженного трюма

Удельный погрузочный объём m кукурузы равен 1,4 м3/т

Из формулы (4.12) получаем:

Для проверки остойчивости после смещения зерна в обоих случаях на график статической остойчивости (Рисунки 4.9, 4.11) наносят график кренящего момента. График кренящего момента в соответствии с Правилами Регистра судоходства представляется прямой линией, проведенной через точки с координатами Q =00;  и Q =400; . Статический угол крена от смещения зерна определяется по диаграмме статической остойчивости.

Остаточная площадь диаграммы после смещения зерна Sост вычисляется по диаграмме статической остойчивости численными методами.

Рисунок 4.9 - Диаграмма статической остойчивости в случае полного заполнения трюмов.

Мейлер Л.Е. Ляшко Р.А.

Остаточную площадь диаграммы определим из заштрихованного  прямоугольного треугольника:

 град.м.=0,157 рад.м., что больше чем 0,075 рад.м. (или 4,3 град.м).

б) Рассмотрим второй случай, когда предусматривается частичное заполнение трюмов. В случае частичной загрузки трюмов (Рисунок 4.10) условный расчётный угол смещения поверхности зерна принимается равным 250.

Расчётный объёмный кренящий момент от поперечного смещения зерна, отнесённый к единице длины грузового помещения, в соответствии с Правилами Регистра, определяется по формуле (4.11)

Для вычисления Sпуст воспользуемся формулой:  

Sпуст = (B2тр*tg250)/8                                                                 (4.15)

где Sпуст - площадь пустоты после смещения, м2

Bтр - ширина трюма, Bтр = 9,9 м

 Sпуст =9,92/8*0,466 = 5,71 м2.

Рисунок 4.10 - Схема перемещения зерна в случае частичного заполнения трюма.

Поперечное смещение пустоты упуст вычисляется по формуле (из Рисунка 4.10):

упуст = Bтр- Bтр/6- Bтр/6

упуст = 9,9-9,9/6-9,9/6 = 6,6 м

Используя формулу (4.9), найдём расчётный кренящий момент MLy:

MLy = 5,71*6,6=37,69 м3

Плечо расчётного кренящего момента определяется по формуле (4.14)

	lQ, м
			Q, град

 

Рисунок 4.11 - Диаграмма статической остойчивости в случае частичного заполнения трюмов

Остаточную площадь диаграммы определим из заштрихованного  прямоугольного треугольника:

 град.м. =0,051 рад.м., что меньше чем 0,075 рад.м. (или 4,3 град.м.).

Проверка требований остойчивости судна в соответствии с Правилами Регистра судоходства:

 Согласно «Международного зернового кодекса» и отечественным правилам перевозки зерна характеристики остойчивости судна, после смещения зерна, должны удовлетворять следующим требованиям:

·     угол статического крена судна qд  от смещения зерна не должен превышать 12° или угла входа палубы в воду qd, если он меньше 12°.

·     остаточная площадь Sост диаграммы статической остойчивости между кривыми восстанавливающих и кренящих плеч до угла крена, соответствующего максимальной разности между ординатами двух кривых qmax или 40°, или угла заливания qзал в зависимости от того, какой из них меньше, при всех условиях загрузки должна быть не менее 0,075 м. рад.

У судов типа «Амур» угол заливания равен qзал = 29,12о.

В случае полного заполнения трюмов угол статического крена судна Qст равен 1,20, а это меньше 120. Остаточная площадь диаграммы статической остойчивости приблизительно равна 0,19 рад.м., что больше 0,075 рад.м.

Следовательно, можно сделать вывод, что в случае полного заполнения трюмов характеристики остойчивости судна после смещения зерна удовлетворяют всем требованиям.

В случае частичной загрузки трюмов угол статического крена судна Qд равен 12,70, а это больше 120. Остаточная площадь диаграммы статической остойчивости приблизительно равна 0,051 м.рад, что меньше 0,075 м.рад.

Тогда, делаем вывод, что в случае частичного заполнения трюмов характеристики остойчивости судна после смещения зерна не удовлетворяют всем требованиям.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЗОНАНСНЫХ ЗОН БОРТОВОЙ, КИЛЕВОЙ И ВЕРТИКАЛЬНОЙ КАЧКИ С ПОМОЩЬЮ  УНИВЕРСАЛЬНОЙ

ДИАГРАММЫ Ю.В. РЕМЕЗА.

5.1  Определение периодов собственных бортовых, килевых и

вертикальных колебаний судна в заданном случае нагрузки.

Значительное возрастание амплитуд бортовых и килевых колебаний судна наблюдается на нерегулярном волнении при совпадении среднего кажущегося периода волн и периода бортовой, килевой или вертикальной качки.

Собственные периоды различных видов качки определяются по формулам

 - для бортовой качки;                                                               (5.1)

 - для килевой и вертикальной качки             (5.2)

где Тq, Тy, Тz - периоды бортовой, килевой и вертикальной качки

соответственно, с;

В - ширина судна; В = 13,43 м (см. Часть 1);    

d - осадка судна; d = 4 м (см. Часть 1);

с - инерционный коэффициент судна; с = 0,8 с/м1/2

h  - метацентрическая высота судна; h = 1,40 м (см. Часть 2)

Тогда, используя формулу (5.1), найдём период бортовой качки:

,  Тq = 9,08 с

Используя формулу (5.2), найдём период килевой и вертикальной качки:

Тy = Тz = 2,4.41/2 = 4,8 с

5.2. Определение резонансных сочетаний курсовых углов и скоростей судна для бортовой и килевой качки при волнении с интенсивностью 4 и 6 баллов.

Найдём расчётную длину волны по формуле:

                                                                            (5.3) 

где tо - средний период нерегулярных волн, c;

kl - коэффициент, учитывающий степень нерегулярности волнения;

kl принимается kl = 0,78.

 Период tо может быть вычислен по следующей формуле:

                                                                                                        (5.4)

где h3% - определяется по шкале Бофорта.

Расчет производится для волн, высота которых соответствует 4 и 6

балльному волнению.

При 4-х балльном волнении высота волны   h3%=1,625 м

При 6-ти балльном волнении высота волны h3%=4,75 м

Тогда по формуле (5.4)

tо = 3,1 . 1,6251/2 = 3,95 с

tо = 3,10 . 4,751/2 = 6,75 с

Подставляя в формулу (5.3), полученные значения tо, найдём расчётную длину волны

l = 1,56. 0,78. 3,952 = 18,98 м -      при 4-х балльном волнении

l = 1,56. 0,78. 6,752 = 55,44 м -      при 6-ти балльном волнении

Резонансные зоны для каждого вида качки определяются по диаграмме Ю.В.Ремеза (Рисунки 5.1-5.4) в следующей последовательности. Откладываем расчетную длины волны на оси ординат и через нее проводим горизонталь до пересечения с границами интервалов.

Тq1=0,7 Тq ; Tq2=1,3 Tq

Тy1=0,7 Тy; Ty2=1,3 Ty

Таким образом:

Для бортовой качки граница определяется

         Тq1= 0,7 . 9,08 = 6,36 с

         Тq2= 1,3 . 9,08 = 11,8 с

Для килевой качки граница определяется

         Тy1= 0,7 . 4,8=3,76 с

         Тy2= 1,3 . 4,8=6,24 с

Из точек пересечения проводят вертикальные линии до границы, соответствующей максимальной скорости судка в нижней части диаграммы (10 узлов).

Зона, ограниченная вертикальными линиями и полукруглой частью диаграммы, представляет область сочетаний скоростей и курсовых углов судна, неблагоприятных в отношении указанных видов качки.

При анализе и использовании этих расчетов следует помнить, что при курсовых углах (0° < q <12° (встречное волнение) и 168°< q < 180° (попутное волнение) даже в условиях резонанса амплитуды бортовой качки будут незначительны. Поэтому эти диапазоны курсовых углов можно не относить к опасным.

Аналогичным образом из резонансной зоны для килевой качки можно исключить курсовые углы 78° < q < 102°.

6. Литература.

1.         Гуральник Б.С., Мейлер Л.Е. «Оценка посадки, остойчивости и поведения судна в процессе эксплуатации». Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Основы теории судна» для курсантов дневной и заочной формы обучения по специальности 240100 “Организация перевозок и управление на транспорте”. – Калининград, БГА РФ, 2003 г. – 28 с.

2.       Кулагин В.Д. Теория и устройство промысловых судов: Учебник
для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Судостроение, 1986. - 392 с.

3.       Правила  классификации  и  постройки  морских судов: В 2-х т.- СПб.: Морской Регистр судоходства, 1995 г.

4.       Б.М. Яворский, Ю.А. Селезнев «Справочное руководство по физике». – М.: Наука, 1982. – 620 с.