Расчеты по статике корабля. Дипломная (ВКР). Транспорт, грузоперевозки.
🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Расчеты по статике корабля
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Федеральное
агентство по образованию Российской Федерации
Филиал
«СЕВМАШВТУЗ» государственного образовательного учреждения высшего
профессионального образования
«Санкт-Петербургский
государственный морской технический университет» в г. Северодвинске
Факультет
кораблестроения и океанотехники
Кафедра
судостроительного производства
. Расчет и построение теоретического
чертежа
. Кривые элементов теоретического
чертежа
. Расчет масштаба Бонжана.
Расчет водоизмещения и абсциссы центра величины для судна, плавающего с
дифферентом
5. Расчет остойчивости судна на
больших углах крена
6. Расчет остойчивости формы и
построение интерполяционных кривых
7. Расчет диаграмм статической и
динамической остойчивости
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.
) в установлении характеристик, при помощи
которых можно оценить качественно и количественно плавучесть и остойчивость
целого и поврежденного корабля;
) в установлении математической связи между
размерами и формой корабля и характеристиками плавучести и остойчивости;
) 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, а также абсциссы центра величины для судна, имеющего
дифферент.
· Расчет остойчивости на больших углах крена
· Расчет продольного спуска.
· Создание повреждения судна и расчет элементов
поврежденного судна. 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:
П - ординаты линии борта главной палубы; п
- аппликаты линии борта главной палубы; 1 - аппликаты контуров
шпангоутов на первом батоксе; 2 - аппликаты контуров шпангоутов на
втором батоксе; ф - аппликата точки пересечения контура форштевня с
верхней палубой; а - аппликата точки пересечения контура ахтервтевня
с верхней палубой; ф - абсциссы контура форштевня, отсчитываемые от
нулевого шпангоута: положительные в нос, отрицательные в корму; а -
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.
Вариант И; длинна L=125м; ширина В=15,5м; осадка
Т=7,9м; масштаб 1:100.
Таблица 1.1 Исходная
безразмерная таблица плазовых ординат
Рис. 1.1. Корпус теоретического чертежа
2.
Расчет и построение теоретического чертежа
При составлении таблиц 1.1 и
2.1 использованы следующие обозначения: - ординаты шпангоутов на соответствующих
ватерлиниях
- ординаты линии борта главной
палубы
- аппликаты линии борта главной
палубы
- аппликаты контуров шпангоутов
на первом батоксе
- аппликаты контуров шпангоутов
на втором батоксе
- аппликата точки пересечения
контура форштевня с верхней палубой
-аппликата точки пересечения
контура ахтерштевня с верхней палубой
- абсциссы контура форштевня,
отсчитываемые от нулевого шпангоута: положительные в нос, отрицательные в корму
- абсциссы контура ахтерштевня,
отсчитываемые от десятого шпангоута: положительные в нос, отрицательные - в
корму
Батоксы I
и II делят полушироту В мах /2
на три равные части.
Ватерлинии делят осадку на
несколько равных частей (Т/№ГВЛ).
Для заданного варианта
теоретического чертежа (Б) и известных главных размерений (L,
В, T) составляется
таблица 2.1, аналогичная таблице 1.1, но содержащая размерные величины абсцисс,
ординат и аппликат, вычисленных согласно приведенным выше обозначениям.
По данным заполненной таблицы
2.1 можно определить главные размерения судна (рис. 2.1), а именно:
Результаты расчетов заносим в
сводную таблицу 2.2.
Значения абсцисс, ординат и
аппликат, вносимых в таблицу 2.1, должны быть даны с точностью до 0,001 м. При
составлении таблиц должны быть указаны размерности записываемых величин.
Значительная часть расчетов статики корабля
заключается в вычислении определенных интегралов, выражающих площади, объемы,
статические моменты и т.д. Для уменьшения расчетов в данной курсовой работе
принята разбивка на 10 теоретических шпаций. В курсовой работе приведены
расчетные схемы, и таблицы для правила трапеций.
Кривые элементов теоретического чертежа
представляют собой графическое изображение в зависимости от осадки следующих
элементов плавучести и начальной остойчивости судна (рис.3.2).
Площадей ватерлиний (строевая по ватерлиниям):
Абсцисс центра тяжести площадей ватерлиний:
Моментов инерции площадей ватерлиний
относительно продольной оси ОЛ:
Моментов инерции площадей ватерлиний
относительно поперечной оси, проходящей через их ЦТ:
момент инерции площадей ватерлиний относительно
поперечной координатной оси.
Объемного водоизмещения (грузовой размер):
Возвышения центра величины над основной:
Поперечных метацентрических радиусов:
Продольных метацентрических радиусов:
Вначале по приближенным правилам трапеций
определяются основные части элементов площади ватерлиний, а затем
рассчитываются поправки, учитывающие истинную длину ватерлиний.
Все сечения корпуса представляют собой площади,
ограниченные кривыми, или объемы, ограниченные криволинейными поверхностями.
Для вычисления этих площадей и объемов применяют метод трапеций.
При вычислении площадей, длина основания l
разделяется на n
равных частей, и из точек деления восстанавливаются перпендикуляры y 0 ,
y 1
… y n -1 ,
y n
(рис. 3.1). Длина единичного участка Δ l
= l / n .
Площадь фигуры оказалась разбитой на участки,
ограниченные с трех сторон отрезками (Δ l ,
y i -1 ,
y i ),
а с четвертой - участком кривой, которую на данном участке с небольшой
погрешностью можно заменить прямой. Тогда площадь отдельного i -того
участка
Подставим в эту формулу выражения для площадей
отдельных участков
Выражение для вычисления объемов фигур по методу
трапеций будет иметь вид
где: s i
- площади сечений, e ' = ( s 0
+
s n )/2 -
поправка.
Вычисления по правилу трапеций с одиннадцатью
ординатами приведены в таблицах 3.1÷3.7.
Таблица 3.1 Расчет элементов площади ВЛ по
методу трапеций
Расчет поправок к элементам ватерлиний
производится в табл. 3.2 по формулам для (носовой части):
Аналогичные формулы
используются для поправок в кормовой части (табл.3.3).
Таблица 3.2 Поправки к элементам площадей ВЛ
(носовая часть)
Таблица 3.3 Поправки к элементам площадей ВЛ
(кормовая часть)
Таблица 3.6 Расчет метацентрических радиусов и
возвышения поперечного метацентра
4.
Расчет масштаба Бонжана. Расчет водоизмещения и абсциссы центра величины для
судна, плавающего с дифферентом
Масштабом Бонжана называется совокупность кривых
для
всех шпангоутов (рис.4.1). Масштаб Бонжана используется для определения
водоизмещения и абсциссы центра величины ,
а также для некоторых других расчетов при наличии значительных дифферентов.
Площадь шпангоута определяется по
формуле:
Расчеты производятся
по правилу вычисления интегралов с переменным верхним значением с
использованием правила трапеций (табл. 4.1÷4.3).
Таблица 4.1 Расчет масштаба Бонжана по правилу
трапеций м
Для определения водоизмещения и абсциссы центра
величины судна, имеющего дифферент, необходимо рассчитать осадку носом и кормой
по формулам:
м - абсцисса центра
тяжести площади ВЛ, снятая с кривых элементов теоретического чертежа для осадки
;
Для вычисления и
используем
формулы (табл.4.3):
Таблица 4.3 Расчет и по
правилу трапеций
5.
Расчет остойчивости судна на больших углах крена
Расчет и
для
равнообъемных наклонных ватерлиний (рис. 5.1) производится кренованием для двух
водоизмещений, одно из которых соответствует осадке судна по ватерлинию,
расположенную на одну выше ГВЛ, а другое осадке по ватерлинию, расположенную на
две расчетных ватерлинии ниже ГВЛ (табл. 5.1 и 5.2 - 6 и 3 ВЛ соответственно,).
Таблица 5.1 Расчет равнообъемных наклонений по
правилу трапеций
Расчет равнообъемных наклонений по правилу
трапеций
6.
Расчет остойчивости формы и построение интерполяционных кривых
Плечи остойчивости формы можно определить
аналитическим путем или графически по известным значением метацентрическим
радиусам.
При аналитическом расчете используется
соотношение:
Расчет производится в таблицах 6.1 ÷
6.4
и (рис.6.1 и 6.2) по правилам вычисления интеграла с переменным верхним
пределом.
Полученные значения контролируются
построением графика
Таблица 6.3 Средние
метацентрические радиусы
Таблица 6.4 Средние
метацентрические радиусы
Зная плечи остойчивости формы, строим
интерполяционные кривые (рис.6.4).
Водоизмещение судна при полном погружении корпуса
вычисляется
по формуле:
-где -
полная площадь погруженного шпангоута, снимаемая с масштаба Бонжана. Расчет приведен
в таблице 6.5.
7.
Расчет диаграмм статической и динамической остойчивости
Для заданной нагрузки судна ,
плечи
статической и динамической остойчивости вычисляются по формулам:
- возвышение центра
тяжести над центром величины;
Расчет приведен в таблице 7.1, диаграммы - на
рис.7.1.
Плечи статической и динамической остойчивости
могут быть также получены по полярным диаграммам остойчивости (рис.6.1 и 6.2).
Таблица 7.1 Расчет диаграмм статической и
динамической остойчивости
Расчет и построение кривой предельных длин
отсеков
Предельными длинами отсеков называются такие
расстояния между поперечными водонепроницаемыми переборками, при которых
выполняются заданные условия непотопляемости. Так согласно Правилам Регистра РФ
для транспортных судов предельная линия погружения находится на бортовой линии
палубы водонепроницаемых переборок (главной палубы). При затоплении одного или
нескольких отсеков эта линия не должна погрузиться в воду, сохраняя при этом
минимально допустимый надводный борт (запас плавучести). Произведем расчет
непотопляемости рассматриваемого судна при следующих исходных данных:
· Водоизмещение 8782,94
м 3 - WL 5 ( ГВЛ ) ;
С кривых элементов теоретического чертежа для
данного водоизмещения снимаем:
· метацентрические радиусы
2,822
м; 84,845
м;
· площадь ватерлинии 1480,028
м 2 ;
· центральные моменты инерции 1,938×10 4
м 4 ;
Для повышения точности построения кривой
предельных длин отсеков число предельных ватерлиний (касательных к предельной
линии погружения А на рис. 8.1) принимаем равным 5.
Для построения нижних предельных ватерлиний
(рис. 8.1):
Расчет объемов отсеков ,
при затоплении которых судно погрузится до предельной линии и абсциссы ,
центров тяжести объемов произведен в
таблице 8.1.
Таблица 8.1 Вычисление водоизмещения и его
статического момента по правилу трапеций
Производим вычисления интегральной кривой от
строевой по шпангоутам (правило трапеций табл. 8.2) согласно выражению:
Таблица 8.2 Вычисление интегральной кривой от
строевой по шпангоутам по правилу трапеций
На рисунке 8.2 показано определение предельных
объемов отсеков.
На рисунке 8.3 показана кривая предельных длин
отсеков .
Для кривой предельных длин отсеков принято, что МКО расположено от 7 до 10
теоретического шпангоутов и ; для грузовых
трюмов (2÷7 шп.) ;
для кладовых снабжений (0÷2 шп.) .
Предельные длины отсеков увеличены на величину для
учета фактического объема воды, влившейся в отсек.
Расчет посадки и начальной остойчивости
поврежденного судна
Расчет производится методом постоянного
водоизмещения (метод исключения), используя допущение о прямобортности судна в
пределах изменения осадки и метацентрические формулы остойчивости.
Примем, что затапливаемый отсек сообщается с
забортной водой, и середина его находится на 3-м теоретическом шпангоуте. При
этом согласно рис. 8.3 длина отсека должна быть не больше м.
Определяем элементы затопленного отсека:
· Площади переборок, ограничивающих
отсек
-где м,
м
- отстояние носовой и кормовой переборки от 3-го теоретического шпангоута
соответственно; м 2 , м 2 ,
м 2 ,
- площади 2÷4 - го
теоретического шпангоута по ГВЛ соответственно. Объем затопленного отсека
(рис. 8.4)
В таблице 8.3 произведен расчет по
правилу трапеций для 2÷4
- го теоретических шпангоутов.
Таблица 8.3 Расчет по
правилу трапеций
· Элементы потерянной площади ватерлинии
Ординаты переборок в плоскости ГВЛ:
Потерянная площадь ватерлинии,
аппроксимированная площадями прямоугольных трапеций:
Координаты ЦТ потерянной площади ватерлинии:
Центральные моменты инерции потерянной площади
ватерлинии относительно сей, параллельных осям OX
и ОY:
Таким образом, элементы затопленного отсека
будут:
Расчет характеристик плавучести и остойчивости
судна в аварийном состоянии
Координаты и
ЦТ
площади поврежденной ватерлинии
Моменты инерции и
площади
поврежденной ватерлинии относительно центральных осей, параллельных осям OX
и ОY
Изменение координат центра величины
Аварийное возвышение центра величины
Угол дифферента (по приближенной формуле А.Н.
Крылова)
Из результатов расчета следует, что при
затоплении рассмотренного отсека судно будет плавать по ватерлинию, не
пересекающую предельную линию погружения ( ˂ ,
11,163˂13,346), и иметь при этом положительную остойчивость ( м
и м).
Расчет и построение диаграммы пуска
Диаграмма строиться для второго периода спуска,
т. е когда ЦТ судна движется параллельно линии спусковых дорожек, и позволяет
определить:
· начало всплытия (3 период);
· наибольшее значение баксового
давления;
· величину наибольшего погружения
переднего конца полоза.
Статический расчет второго периода продольного
спуска выполняется помощью масштаба Бонжана.
Характеристики судна и спускового устройства
(рис. 9.1):
· возвышение киля над зеркалом спусковых дорожек:
· суммарная ширина полозьев м;
уклон спусковых дорожек ;
· расчетная глубина воды на пороге м;
Устанавливаем приближенное положение ватерлинии
всплытия и значение баксового давления. Для этого по графикам теоретического
чертежа (водоизмещение м 3 )
определяем для спущенного на воду судна:
· продольный метацентрический радиус
м;
Вычисляем продольную метацентрическую высоту:
Углубления передним и задним концами полоза:
Приближенное значение баксового давления:
С
кривых элементов теоретического чертежа для водоизмещения:
снимаем значения средней осадки м
и м.
Тогда приближенно (с 20% запасом) ватерлиния
всплытия проходит на расстоянии h
над килем в плоскости (рис. 9.1) и
является верхней расчетной ватерлинией:
Осадки на носовом и кормовом перпендикулярах:
Положение нижних расчетных ватерлиний:
Тогда первая расчетная ватерлиния в плоскости отстоит
от киля на расстояние м (рис. 9.2),
последующие:
Для каждой расчетной ватерлинии вычисляем
водоизмещение и статические
моменты водоизмещения: М относительно плоскости и
относительно
плоскости (табл. 9.1).
Таблица 9.1 Расчет водоизмещения и статических
моментов
Расчет величин ,
,
произведен
в табл. 9.2 и 9.3.
· опрокидывание отсутствует т.к. ˃ ,
критическое положение при этом будет м;
всплытие (3 период) начнется на расстоянии м
от начала 2-го периода ( );
· наибольшее баксовое давление в этот момент
равняется:
· наибольшее погружение переднего конца полоза:
Расчет величин N
и l
выполнен
в табл. 9.4.
Остальные обозначения аналогичны применяемым при
расчете английской диаграммы спуска. Из диаграммы следует, что:
· опрокидывание отсутствует, так как
равнодействующая находиться все время выше порога, критическое положение будет
определяться м;
· всплытие начнется когда ,
при этом заглубление переднего конца полоза м
и путь пройденный судном к этому моменту
м; наибольшее
баксовое давление в момент всплытия равняется: т;
плаз расчет статика корабль чертеж корпус
1. Борисов Р.В., Мирохин Б.В., Юрков
Н.Н. Расчеты по статике. Учебное пособие - Л.: ЛКИ, 1982, 82 с.
Похожие работы на - Расчеты по статике корабля Дипломная (ВКР). Транспорт, грузоперевозки.
Реферат: Development By Comparison-The United States
Курсовая работа: Особенности и основные характеристики государственного устройства России
Реферат По Физре Виды Легкой Атлетики
Курсовая работа по теме Современная кредитная система: структура и участники
Контрольная работа: Дидактика высшей школы. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Почвенный покров части территории совхоза "Ярцево". Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Реформы военно-морского флота Британии
Доклад по теме Скрытое значение безымянного пальца у мужчин
Медицинская Реабилитация Детей С Рахитом Реферат
Дневник Приемосдатчика Груза И Багажа По Практике
Сочинение Миниатюра Летняя Ночь
Сочинение Рассуждение На Тему Мопса
Сочинение По Картине Жуковского Осень Веранда 6
Отчет по практике: Отчет по производственной практике
Реферат по теме Развитие отечественных рыбохозяйственных подводных исследований
Депозитные операции коммерческих банков
Виды Проблем Егэ Сочинение
Учебное пособие: Методичні рекомендації по перевірці організаторської та технологіч
Роман Плаха Эссе
В Н Татищев Сочинения
Контрольная работа: Как ведут себя макросистемы вдали от равновесия? Пояснение принципа локального равновесия
Реферат: Типологизация социальных конфликтов
Похожие работы на - Византийская империя XI-XII вв.: практика интеграционных процессов