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

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°.

Другое по теме:

Проверка трубопроводов и соединений
Для предупреждений внезапного отказа тормозной системы необходимо тщательно проверить состояние всех трубопроводов и соединений, обращая внимание на следующее: металлические трубопроводы не должны иметь забоин, царапин, натиров, активных ...

Подбор сечении элементов силовой схемы крыла
3.1.1 Определение толщины обшивки лонжеронного крыла Толщину обшивки определяют по формуле Бредта, по величине крутящего момента в расчётном сечении крыла: [5] (24) Принимаем 0.5 (мм) где - удвоенная площадь, ограниченная частью конт ...

Технология взаимодействия станции и порта
Взаимодействие между станцией и ОАО «Морской Порт Санкт-Петербург» регламентируется Уставом железных дорог Российской Федерации, Правилами перевозок грузов, Правилами перевозок грузов в смешанном железнодорожно- водном сообщении, Правилам ...