Загрузка судна и контроль остойчивости и прочности. Оценка мореходности судна. Ходкость судна. Управляемость и непотопляемость судна, страница 2

ДСО с учетом дополнительного груза.

ДСО с учетом дополнительного груза, принятого на борт, удовлетворяет требованиям Правил Регистра РФ.

Проверка продольной прочности с учетом принятого дополнительного груза.

По Диаграмме Контроля Прочности данный вариант загрузки судна может быть осуществлен.

Расчет положения нейтральных плоскостей

1.  для поперечной метацентрической высоты :

      

2.  для продольной метацентрической высоты :

3.  для коэффициентов остойчивости  и :

Таким образом, факт уменьшения остойчивости расположением груза по отношению к нейтральной плоскости.

(смотри приложение 2)

Расчет угла статического крена после приема дополнительного груза:

3.5  Проверка остойчивости судна по критерию ускорения.

, где    

- коэффициент

Таким образом, по критерию ускорения остойчивость для 100% запасов удовлетворяет всем условиям.

4.  Оценка мореходности судна.

4.1 Определение углов крена судна от действия ветра.

Расчет кренящих моментов от действия ветра.

4.2 Определение параметров волнения.

 - высота волнения 3%-й обеспеченности.

Интенсивность волнения – 4 бала.

Определяем:

- среднюю высоту волнения:

;

- значительную высоту волнения:

;

- высоту волн с обеспеченностью 0,1%:

;

- наибольшую возможную высоту волн на глубокой воде:

;

, где  – число наблюдаемых волн в данном шторме.

- среднюю высоту волн, которую сможет определить судоводитель, визуально, наблюдая за волнами, и которая будет соответствовать высоте волнения 3%-й обеспеченности:

.

Кроме того, определяем:

- средний период развитого волнения по формуле Рахманина:

;

- среднюю частоту волнения:

;

- частоту максимума спектра высот волн:

;

- частоту максимума спектра углов волнового склона по таблице характеристик волнения:

;

- среднюю длину волн:

;

-  скорость волны в м/с и узлах:

;

4.3 Определение значений собственной частоты и периода свободных колебаний судна на тихой воде.

Рассчитаем частоту и период колебаний судна:

- вертикальная качка:

- килевая качка:

-бортовая качка:

                 

, где инерционный коэффициент:

Пользуясь формулой Николаева, оценим коэффициент демпфирования бортовой качки:

 

, где К₁ – коэффициент (0,055 – 0,060); D – высота борта; S_K – суммарная площадь скуловых килей (28,7 м²); B – ширина судна; - амплитуда бортовой качки (20 градусов); - водоизмещение судна.

;                  ;

;                 ; 

4.4 Вычисление амплитудно-частотной характеристики бортовой качки судна.

Расчет АЧХ бортовой качки для трех значений бальности волнения:

Рассчитаем:

                 

, где С_B – коэффициент общей полноты судна;  - коэффициент полноты действующей ватерлинии; d – средняя осадка судна; r – начальный поперечный метацентрический радиус ;

Для расчетов понадобятся:

-  наибольший угол волнового склона волны с высотой  и с частотой

 

-  редукционный коэффициент, учитывающий конечность размеров судна по сравнению с длиной волны и динамику движения частиц в волне

-  амплитудно-частотная характеристика бортовой качки

:

Шаг . В районе  шаг –

0	0	1	0	0,46	0,022	0,774	3,155	1	0,102	0,298	0,352
0,1	0,001	0,988	0,061	0,48	0,024	0,757	2,511	1,1	0,123	0,231	0,264
0,2	0,004	0,953	0,291	0,5	0,026	0,739	2,090	1,2	0,147	0,175	0,195
0,3	0,009	0,897	0,991	0,6	0,037	0,647	1,174	1,3	0,172	0,130	0,141
0,4	0,016	0,824	5,269	0,7	0,050	0,553	0,821	1,4	0,200	0,093	0,100
0,42	0,018	0,808	5,438	0,8	0,065	0,461	0,612	1,5	0,230	0,066	0,070
0,44	0,020	0,791	4,171	0,9	0,083	0,375	0,464

Шаг . В районе  шаг –

0	0	1	0	0,46	0,065	0,774	9,464	1	0,306	0,298	1,055
0,1	0,003	0,988	0,184	0,48	0,071	0,757	7,534	1,1	0,370	0,231	0,791
0,2	0,012	0,953	0,874	0,5	0,077	0,739	6,270	1,2	0,441	0,175	0,584
0,3	0,028	0,897	2,974	0,6	0,110	0,647	3,522	1,3	0,517	0,130	0,424
0,4	0,049	0,824	15,807	0,7	0,150	0,553	2,462	1,4	0,600	0,093	0,301
0,42	0,054	0,808	16,314	0,8	0,196	0,461	1,835	1,5	0,689	0,066	0,210
0,44	0,059	0,791	12,514	0,9	0,248	0,375	1,393