ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.11.2023
Просмотров: 122
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
=1203001,7 см3
Определяем значения допускаемых изгибающих моментов на тихой воде для случая «в море» в случае прогиба и перегиба:
Mтв доп1=1202973.6*73.6*0.001,
Mтв доп1=88538.856 кНм.
Mтв доп2=1309923.6*78.5 *0.001,
Mтв доп2=102829.002 кНм.
От линии нулевых изгибающих моментов по вертикали откладываем удвоенные значения Мтв доп (для перегиба — вверх, для прогиба — вниз). Через полученные точки эквидистантно линии нулевых моментов проводим границы:
2 Мтв доп1=177077.712 кНм;
2 Мтв доп2=205658.004 кНм;
«Опасно — перегиб в море»,
«Опасно — прогиб в море».
Умножением 2 Мтв доп на 1,25 и 1,5 соответственно и получаем границы «Опасно на рейде» и «Опасно в порту».
2 Мтв доп1 *1,25=22147.140 кН*м; перегиб на рейде
2 Мтв доп2 *1,25=256072.5051 кН*м; прогиб на рейде
2 Мтв доп1 *1,5=265020.710 кН*м; перегиб в порту
2 Мтв доп2 *1,5=307608.757 кН*м; прогиб в порту
После построения диаграммы прочности определяем изгибающий момент в миделевом сечении по графику в рассматриваемом случае загрузки.
На оси абсцисс находится точка, отвечающая m т.
В этой точке восстанавливаем перпендикуляр до значения MDW по шкале ординат и находим точку А. По вертикали измеряем расстояние от точки А до линии нулевых значений Мтв в масштабе шкалы МDW.
Величину MDW вычисляем по таблице 2.1
Таблица 2.1 – Вычисление моментов грузов дедвейта, расположенных
в нос от рассматриваемого сечения х
MDW =g*mi*xi,
MDW =9.81*10850
MDW =106438.5кНм.
Вывод. Произвели ряд вычислений и получили изгибающий момент в области прогиба, равный 106 тыс. кНм.
3 ПРОВЕРКА СООТВЕТСТВИЯ ОСТОЙЧИВОСТИ СУДНА ТРЕБОВАНИЯМ ПРАВИЛ РЕГИСТРА
Остойчивость судна для расчетного случая загрузки проверяем по основному критерию остойчивости Правил РРР для судов класса М-СП. Все вычисления и построения, связанные с проверкой остойчивости должны производиться в полном соответствии с требованиями, изложенными в Правилах, и приступать к выполнению этого раздела следует только после детального ознакомления с положениями Правил РРР.
Ниже приводятся рекомендации, поясняющие некоторые этапы расчетов.
За угол заливания принимаем угол входа в воду верхней кромки комингса грузового люка.
Расчет площади парусности - S и определение аппликаты ЦТ площади парусности – zп выполняем, используя эскиз бокового вида судна (см. Приложение А , рисунок А3). К площади парусности следует отнести площади проекций на ДП надводной части корпуса
, надстройки, палубного груза и других надводных частей, представив эти элементы в виде простых фигур. Расчеты площади парусности - S и аппликаты ЦТ площади парусности – zп сводим в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 – Расчеты площади парусности
zп=S*z/S, (3.3)
где zп - аппликата ЦТ площади парусности
zп =4362/720,6,
zп =6,053 м.
Значения допускаемых моментов вычисляем по диаграммам остойчивости.
Условные координаты:
уc90=0,5B(1-0,95T/H); (3.4)
zc90=0,64H(1-1,15T/H); (3.5)
уc90=3.1.
zc90=1.3.
Поперечный метацентрический радиус r и аппликату центра величины zc снимаем с кривых элементов плавучести при осадке, соответствующей загрузке судна (пункт 1).
Статические плечи остойчивости:
lcm = Ус90f1(θ) + Zc90f2(θ) + rf3(θ )- (zg-zc)sin(θ); (3.6)
За угол заливания - зал принимаем угол входа в воду верхней кромки комингса грузового люка (Рисунок 1)
Рисунок 1 - Определение угла заливания
Рассчитываем угол заливания по формуле:
tgзал = (H-Tcp+a)/(0,5B-b); (3.7)
где а = (от 1 до 1,2);
b = (от 0,9 до 1,1);
зал - угол заливания
(при а = 1 и b = 1)
зал = 32.4.
Результаты расчетов по зависимостям формул (3.1)…(3.3) заносим в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 - Статические плечи остойчивости по выражениям (3.1)…(3.3)
Вычисляем начальную поперечную метацентрическую высоту h0, м.
h0 = r + zc - zg, (3.8)
h0 = 4,8+1,5-3.18,
h0= 3.11 м.
Допустимый кренящий момент от действия ветра в условиях бортовой качки, согласно рекомендациям РРР [3], определяем путем вычисления следующих безразмерных параметров:
Параметр n1 находим по формуле:
(3.9)
n1= 0.920.
Параметр m0 рассчитываем по формуле:
m0 = 0,0696+3,18n1-0,991n12+0,107n13; (3.10)
m0 = 2.24.
Параметр m1 рассчитываем по формуле:
m1 = m0/
0; (3.11)
m1 = 1.27.
Параметр m2 вычисляем из отношения ширины судна к его осадке BT= B/T= 3,82:
m2 = 2,865-1,339Вт+0,302Вт2-0,028Вт3+0,00094Вт4. (3.12)
m2 = 0.77.
Параметр m3 вычисляем при помощи коэффициента общей полноты судна δ= 0,82:
m3 = 2,46-4,426δ+2,714δ2; (3.13)
m3 = 0,65.
Параметр m вычисляем по формуле:
m = m1m2m3; (3.14)
m = 0.6.
Угол крена m (в градусах) при бортовой качке вычисляем при помощи параметра m для различных классов РРР судна по формулам:
для класса «М», которая совпадает с формулой класса «М-СП»
m = -1,50+42,77m-13,84m2; (3.15)
m = 20.50.
Кренящий момент вычисляем по формуле:
Мкр=0,001pSz,кНм (3.16)
где p - условное расчетное динамическое давление ветра, Па;
S - площадь парусности судна при средней осадке по действующую ватерлинию, м2;
Z - приведенное плечо кренящей пары при одновременных крене и боковом дрейфе судна, м.
Согласно РРР ПСВЧ Часть 1 12.5 расчетное динамическое давление ветра находится с помощью интерполяции в таблице 12.5.2:
р=254 Па.
=470.542 кНм;
Допустимый кренящий момент Мдоп, кНм вычисляем по формуле:
Мдоп = p*g*V*lдоп; (3.17)
Мдоп = 9304.6 кНм
Построив ДСО (диаграмма статической остойчивости) и ДДО (диаграмма динамической остойчивости) определяем плечо предельно допустимого момента lдоп = 0,26 м, по углу заливания на обоих диаграммах. Расхождение результатов не более 2% , что свидетельствует об отсутствии ошибки в расчете.
Сравниваем значения кренящего и допустимого момента:
Определяем значения допускаемых изгибающих моментов на тихой воде для случая «в море» в случае прогиба и перегиба:
Mтв доп1=1202973.6*73.6*0.001,
Mтв доп1=88538.856 кНм.
Mтв доп2=1309923.6*78.5 *0.001,
Mтв доп2=102829.002 кНм.
От линии нулевых изгибающих моментов по вертикали откладываем удвоенные значения Мтв доп (для перегиба — вверх, для прогиба — вниз). Через полученные точки эквидистантно линии нулевых моментов проводим границы:
2 Мтв доп1=177077.712 кНм;
2 Мтв доп2=205658.004 кНм;
«Опасно — перегиб в море»,
«Опасно — прогиб в море».
Умножением 2 Мтв доп на 1,25 и 1,5 соответственно и получаем границы «Опасно на рейде» и «Опасно в порту».
2 Мтв доп1 *1,25=22147.140 кН*м; перегиб на рейде
2 Мтв доп2 *1,25=256072.5051 кН*м; прогиб на рейде
2 Мтв доп1 *1,5=265020.710 кН*м; перегиб в порту
2 Мтв доп2 *1,5=307608.757 кН*м; прогиб в порту
После построения диаграммы прочности определяем изгибающий момент в миделевом сечении по графику в рассматриваемом случае загрузки.
На оси абсцисс находится точка, отвечающая m т.
В этой точке восстанавливаем перпендикуляр до значения MDW по шкале ординат и находим точку А. По вертикали измеряем расстояние от точки А до линии нулевых значений Мтв в масштабе шкалы МDW.
Величину MDW вычисляем по таблице 2.1
Таблица 2.1 – Вычисление моментов грузов дедвейта, расположенных
в нос от рассматриваемого сечения х
| № трюма | Наименование груза, расположенных в нос от миделя | Масса груза mi, т | Отстояние цт груза от миделя в нос хi, м | Статический момент масс дедвейта mi хi, тм |
| 1 | Контейнеры | 300 | 26 | 7800 |
| 2 | Лес+Тарно-штучные | 610 | 5 | 3050 |
| | – | 910 | | 10850 |
MDW =g*mi*xi,
MDW =9.81*10850
MDW =106438.5кНм.
Вывод. Произвели ряд вычислений и получили изгибающий момент в области прогиба, равный 106 тыс. кНм.
3 ПРОВЕРКА СООТВЕТСТВИЯ ОСТОЙЧИВОСТИ СУДНА ТРЕБОВАНИЯМ ПРАВИЛ РЕГИСТРА
Остойчивость судна для расчетного случая загрузки проверяем по основному критерию остойчивости Правил РРР для судов класса М-СП. Все вычисления и построения, связанные с проверкой остойчивости должны производиться в полном соответствии с требованиями, изложенными в Правилах, и приступать к выполнению этого раздела следует только после детального ознакомления с положениями Правил РРР.
Ниже приводятся рекомендации, поясняющие некоторые этапы расчетов.
За угол заливания принимаем угол входа в воду верхней кромки комингса грузового люка.
Расчет площади парусности - S и определение аппликаты ЦТ площади парусности – zп выполняем, используя эскиз бокового вида судна (см. Приложение А , рисунок А3). К площади парусности следует отнести площади проекций на ДП надводной части корпуса
, надстройки, палубного груза и других надводных частей, представив эти элементы в виде простых фигур. Расчеты площади парусности - S и аппликаты ЦТ площади парусности – zп сводим в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 – Расчеты площади парусности
| Наименование | Площадь Si, м2 | Возвышение ЦТ площадей над основной плоскостью, zi, м | Статические моменты площадей, Si*zi, м3 |
| 1.Надводный борт | 235,2 | 1,05 | 246,92 |
| 2.Бак | 59,5 | 6,8 | 724,88 |
| 3.Рул рубка | 106,6 | 12,2 | 721,02 |
| 4.Фальш тр | 19,5 | 12,2 | 237,9 |
| 5.Груз на палубе | 300,16 | 8,1 | 2431,3 |
| Сумма | 720,6 | - | 4362 |
zп=S*z/S, (3.3)
где zп - аппликата ЦТ площади парусности
zп =4362/720,6,
zп =6,053 м.
Значения допускаемых моментов вычисляем по диаграммам остойчивости.
Условные координаты:
уc90=0,5B(1-0,95T/H); (3.4)
zc90=0,64H(1-1,15T/H); (3.5)
уc90=3.1.
zc90=1.3.
Поперечный метацентрический радиус r и аппликату центра величины zc снимаем с кривых элементов плавучести при осадке, соответствующей загрузке судна (пункт 1).
Статические плечи остойчивости:
lcm = Ус90f1(θ) + Zc90f2(θ) + rf3(θ )- (zg-zc)sin(θ); (3.6)
За угол заливания - зал принимаем угол входа в воду верхней кромки комингса грузового люка (Рисунок 1)
Рисунок 1 - Определение угла заливания
Рассчитываем угол заливания по формуле:
tgзал = (H-Tcp+a)/(0,5B-b); (3.7)
где а = (от 1 до 1,2);
b = (от 0,9 до 1,1);
зал - угол заливания
(при а = 1 и b = 1)
зал = 32.4.
Результаты расчетов по зависимостям формул (3.1)…(3.3) заносим в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 - Статические плечи остойчивости по выражениям (3.1)…(3.3)
 |  |  |  |  , м |  |  |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 10 | 0,12 | -0,05 | 0,115 | 0.594 | 0.625 | 0.05 |
| 20 | 0,41 | -0,16 | 0,15 | 1.249 | 2.063 | 0.18 |
| 30 | 0,74 | -0,25 | 0,11 | 1.699 | 3.846 | 0.33 |
| 40 | 0,99 | -0,32 | 0,04 | 1.802 | 5.642 | 0.49 |
| 50 | 1,12 | -0,25 | -0,02 | 1.792 | 7.189 | 0.63 |
| 60 | 1,08 | -0,08 | -0,06 | 1.522 | 8.413 | 0.73 |
| 70 | 0,85 | 0,20 | -0,06 | 1.046 | 9.164 | 0.797 |
| 80 | 0,47 | 0,58 | -0,08 | -0.179 | 9.151 | 0.796 |
Вычисляем начальную поперечную метацентрическую высоту h0, м.
h0 = r + zc - zg, (3.8)
h0 = 4,8+1,5-3.18,
h0= 3.11 м.
Допустимый кренящий момент от действия ветра в условиях бортовой качки, согласно рекомендациям РРР [3], определяем путем вычисления следующих безразмерных параметров:
Параметр n1 находим по формуле:
(3.9)n1= 0.920.
Параметр m0 рассчитываем по формуле:
m0 = 0,0696+3,18n1-0,991n12+0,107n13; (3.10)
m0 = 2.24.
Параметр m1 рассчитываем по формуле:
m1 = m0/
0; (3.11)m1 = 1.27.
Параметр m2 вычисляем из отношения ширины судна к его осадке BT= B/T= 3,82:
m2 = 2,865-1,339Вт+0,302Вт2-0,028Вт3+0,00094Вт4. (3.12)
m2 = 0.77.
Параметр m3 вычисляем при помощи коэффициента общей полноты судна δ= 0,82:
m3 = 2,46-4,426δ+2,714δ2; (3.13)
m3 = 0,65.
Параметр m вычисляем по формуле:
m = m1m2m3; (3.14)
m = 0.6.
Угол крена m (в градусах) при бортовой качке вычисляем при помощи параметра m для различных классов РРР судна по формулам:
для класса «М», которая совпадает с формулой класса «М-СП»
m = -1,50+42,77m-13,84m2; (3.15)
m = 20.50.
Кренящий момент вычисляем по формуле:
Мкр=0,001pSz,кНм (3.16)
где p - условное расчетное динамическое давление ветра, Па;
S - площадь парусности судна при средней осадке по действующую ватерлинию, м2;
Z - приведенное плечо кренящей пары при одновременных крене и боковом дрейфе судна, м.
Согласно РРР ПСВЧ Часть 1 12.5 расчетное динамическое давление ветра находится с помощью интерполяции в таблице 12.5.2:
р=254 Па.
=470.542 кНм;Допустимый кренящий момент Мдоп, кНм вычисляем по формуле:
Мдоп = p*g*V*lдоп; (3.17)
Мдоп = 9304.6 кНм
Построив ДСО (диаграмма статической остойчивости) и ДДО (диаграмма динамической остойчивости) определяем плечо предельно допустимого момента lдоп = 0,26 м, по углу заливания на обоих диаграммах. Расхождение результатов не более 2% , что свидетельствует об отсутствии ошибки в расчете.
Сравниваем значения кренящего и допустимого момента: