Задачи, решаемые с помощью диаграмм динамической остойчивости



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Задачи, решаемые с помощью диаграмм динамической остойчивости



С помощью диаграммы динамической остойчивости можно решить те же задачи, что и с помощью диаграммы статической остойчивости. Особенно удобно решать задачи об определении динамического угла крена θдин и предельного дина-мического момента Мпр.дин . Например, если кренящий момент не зависит от θ, работа кренящего момента будет равна,

                                       ,                                  (3.54) т.е. Ткр - линейная функция от θ. Кстати, если θ =1 радиан, Ткр = Мкр, что можно использовать для построения графика Ткр(θ) (рис. 3.31). Работа восстанавливаю-щего момента равна

                                            .

Динамический угол крена определится в точке пересечения T кр и Тв.



 

Рис. 3.31. Определение θдин и θст на диаграмме динамической остойчивости

 

Статические углы крена определятся из равенства моментов, т.е.

                                                             .

Следовательно, необходимо провести касательные к кривой Тв параллельно прямой Ткр . В точках касания будет θ 1 = θст и θ 2.

Предельный динамический момент Мпр.дин можно определить, проведя каса-тельную к кривой Тв из начала координат и измерив ординату на расстоянии 1 радиан от начала координат (рис. 3.32), а предельный статический момент - проведя касательную к кривой Тв в точке перегиба А, соответствующей максимуму диаграммы статической остойчивости, и измерив на расстоянии 1 радиан ординату ВС, отсчитываемую от прямой АВ, параллельной оси абсцисс.

С помощью диаграммы динамической остойчивости можно также решать задачи определения предельных статических и динамических моментов при действии различных комбинаций статически и динамически приложенных кренящих моментов.


 

 

 

Рис. 3.32. Определение Мпр.ст  и Мпр.дин  с помощью диаграммы динамической остойчивости (переделать рисунок)

 

1. Судно плавает с начальным углом крена θ0 от кренящего момента М0 , обусловленного перемещением груза (такой момент будет статически приложенным; будем его считать постоянным). Подействовал динами-чески приложенный момент М1, например, шквал. Необходимо определить предельный динамический момент.

Вначале определяется угол θ0 для заданного статически приложенного момента М0, как это было показано выше (см. рис. 3.31).

 

 

Рис 3.33. Определение предельного динамического момента по диаграмме динамической остойчивости при действии груза и шквала

 

Дальнейшее решение иллюстрируется рис. 3.33. Из точки на диаграмме динамической остойчивости, соответствующей углу θ0 , проводится  касательная к диаграмме и на расстоянии 1 радиан восстанавливается перпендикуляр до пересечения с касательной. Отложив от основания перпендикуляра М0, получим отрезок до вершины треугольника, который и будет равен Мпр.дин. В случае а, когда момент М1 действует на встречный наклонный борт, М0 откладывается вниз (наружу от треугольника), а в случае б – вверх (внутрь треугольника). Видно, что при в случае а Мпр.дин будет гораздо больше, чем в случае б.

2. Судно плавает с начальным углом крена θ0 от кренящего момента М0 , обусловленного постоянно дующим ветром. Подействовал динамически приложенный момент М1. Необходимо определить предельный динамический момент.

Если динамически приложенный момент М1  не является моментом от шквала, задача решается совершенно также, как и предыдущая. Однако, если налетает шквал, решение будет качественно иным.

Если вспомнить объяснения решения этой задачи по диаграмме статической остойчивости, то при действии шквала из-за снятия ветра судно как - бы переходит на противоположный борт, а затем для него определяется предельный момент (см. предыдущую задачу). Но можно решение получить проще, проводя касательную к диаграмме динамической остойчивости прямо из точки, соответствующей углу θо, восстановив на расстоянии 1 радиана перпендикуляр и измерив расстояние от основания перпендикуляра до точки пересечения его с касательной (рис. 3.34). В случае а (при действии шквала на наветренный борт) предельный момент будет гораздо меньше, чем при действии на подветренный.

 

                               

Рис. 3.34. Определение предельного динамического момента по диаграмме динамической остойчивости при действии ветра и шквала

 

3. Судно качается на взволнованном море с амплитудой качки θ r , т.е. испытывает воздействие возмущающего момента от волн. Подействовал шквал или динамически приложенный момент другой физической природы. Необходимо определить предельный динамический момент.

С помощью диаграммы статической остойчивости эта задача решалась также, как и при действии постоянно дующего ветра и шквала, только вместо начального угла крена θ0 использовалась амплитуда качки θ r. При решении задачи с помощью диаграммы динамической остойчивости мы будем использовать тот же подход, что и в предыдущем случае (рис. 3.35), восстановив аналог М0 с помощью касательных при углах θ r (нижние треугольники).

 

 

Рис. 3.35. Определение предельного динамического момента по диаграмме динамической остойчивости при качке и действии шквала (подправить случай а)

 

Необходимо отметить, что решение задач с помощью диаграмм статической и динамической остойчивости не является самоцелью, а используется на практике для обеспечения безопасности плавания судов, особенно для решения проблем нормирования остойчивости при эксплуатации судов на взволнованном море при одновременном действии ветра (постоянно дующего и порывистого) и волн. Об этом рассказывается в дальнейшем.

Решение с помощью диаграмм статической остойчивости обычно нагляднее и точнее, поэтому в последнее время при нормировании остойчивости судов ими пользуются более широко.

 



Последнее изменение этой страницы: 2021-04-05; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.236.28.137 (0.025 с.)