Определение расположения балок на плоско-поперечной переборке

Исходные данные

1. =1130 – израсходованный объём топлива;

2. =1230 – израсходованный объём воды;

3. =19710.6 – объёмное водоизмещение;

4. L=130 м – длина судна;

5. В=19 м – ширина судна;

6. =0.78 – коэффициент полноты ватерлинии;

7. =0,84 – коэффициент общей полноты судна.

_________ / Лекарев Г.В.

Содержание

Введение……………………………………………………………………...…. 4

1. Определение осадки судна после израсходования запасов ………………. 5

2. Определение расположения балок на плоско-поперечной переборке …... 6

3. Определение величины и направления равнодействующей силы, приложенной со стороны жидкости на борт судна………………………..…. 9

4. Определение статического и динамического крена …………………..…. 11

5. Определение массы водяного балласта …………………………...……… 14

Библиографический список ………………………………………………….. 16

Введение

Для безопасности и удобства людей, плавающих на судне, для сохранной доставки грузов судно должно обладать рядом мореходных качеств: плавучестью, остойчивостью, непотопляемостью, ходкостью и управляемостью.

Остойчивость — способность судна, отклоненного внешними силами от положения равновесия, вновь возвращаться к положению равновесия.

Плавучесть — способность судна ходить при заданной нагрузке, имея заданную осадку.

Ходкость — способность судна поддерживать скорость хода и маневренность на заданных курсах относительно морского волнения и ветра, при условии сохранности грузов и должной работоспособности всех бортовых устройств и механизмов.

Непотопляемость — способность корабля оставаться на плаву и не опрокидываться в условиях, когда один или несколько его отсеков затоплены водой.

Управляемость — способность судна изменять или сохранять курс, по мере необходимости.

Определение осадки судна после израсходования запасов

Формула объёмного водоизмещения судна:

= ·L·B·d

d – осадка судна.

Из формулы объёмного водоизмещения судна выразим значение осадки судна и, подставив исходные данные, определим её значение:

= = 9.5 (м)

Определим значение общей массы израсходованных запасов:

m = · + = 1130 · 850 + 1230 · 1025 = 2221250 (кг)

= 850 кг/ – плотность топлива;

= 1025 кг/ – плотность воды.

Найдём значение изменения осадки при расходовании запасов:

∆d = = = 1.04 (м)

Вычислим значение осадки судна после израсходования запасов:

= d - ∆d = 9.5 – 1.04 = 8.46 (м)

Определение расположения балок на плоско-поперечной переборке

Определим расположение двух горизонтальных балок, при котором воспринимаемая ими нагрузка от одностороннего давления воды будет одинаковой. Закрепления по контуру переборки условно не учитываем. Для упрощения задачи принимаем радиус скулы равной нулю.

При этом учитываем, что ширина переборки равна ширине судна (B → B), а высота – осадке судна (H → d) (рисунок 2.1)

Рисунок 2.1. Плоско-поперечная переборка

В – ширина переборки;

Н – высота переборки.

Рисунок 2.2 Расчетная схема для определения расположения балок.

– глубина погружения i-той силы;

– координата центра давления i-той силы;

– сила, действующая на переборку;

– точка приложения силы, действующей на переборку;

D – точка приложения общей силы, действующей на переборку;

R – общая сила, действующая на переборку;

– координата центра давления;

h – глубина погружения.

Определим общую силу, действующую на переборку:

R = ·g· ·S = ·g ·H·B = ·g· ·B = 850·9.81· ·19 = 7149221.4 (H)

= 850 кг/ – плотность топлива;

g = 9.81 м/ – гравитационное ускорение;

– глубина погружения центра тяжести;

S – площадь переборки.

Определим точки приложения силы R:

= + = + = + = H

– расстояние до центра тяжести по наклонной координате (координата центра тяжести);

– собственный центральный момент инерции.

Составим уравнения равенства моментов относительно т.О:

R·h = · + · = ( + )

Так как R = + = 2 то получим:

2 ·h = ( + ); → 2h = + ; → h =

Так как = h получаем:

H = ; → = H -

Определяем точку приложения силы :

= + = + = + =

Определяем положение центра тяжести :

= ·g· ·

Так как = ; R = · ·g· ·B то получаем, что

·g = ·g· ·2 ·B → = = = = 3,37 (м)

Находим численное значение точки приложения :

= = ·3,37 = 4,49 (м)

Находим численное значение точки приложения :

= H - = 9,5 – 4,49 = 8,18 (м)