Оценка мореходных качеств судна: Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине "Теория и устройство судна", страница 11

            Воспользовавшись снова соотношением (4.6), можно получить зависимость для определения неблагоприятных сочетаний скорости и метацентрической высоты с точки зрения возможности наступления параметрического резонанса бортовой качки.

                                                               (4.9)

            Расчет диаграмм по соотношениям (4.8-4.9) выполняется в следующем порядке.

-           Задаться рядом значений поперечной МЦВ h₀ от h₀ = 0,1м до h₀ = 1,5м с интервалом 0,1м;

-           Для каждого значения МЦВ при водоизмещении, соответствующем 100% загрузке, найти периоды собственной бортовой качки, воспользовавшись капитанской формулой;

-           Для каждого значения МЦВ рассчитать пары значений v_Si, соответствующие курсовым углам c=180⁰ и c, определенного в задании на выполнение курсовой работы.

-           Построить диаграмму резонансной бортовой качки судна в осях h, v_s.

Общий вид диаграммы показан на рисунке (рис. 14).

Рис. 14 Диаграмма резонансной бортовой качки судна на попутном волнении

4.10 Определение условий возникновения резонанса по бортовой качке на нерегулярном волнении.

4.10.1 Рассчитать приближенное значение потери скорости хода судна dv_s и достижимую скорость на нерегулярном волнении заданной интенсивности v_sв.

, узл                         (4.10)

где c - курсовой угол волнения, град; v_s – скорость хода судна на тихой воде, узл.; D - водоизмещение судна, т.

v_sв = v_s + dv_s, узл.

4.10.2 Определить значение начальной поперечной метацентрической высоты, при которой у судна на волнении заданной интенсивности наступит резонанс по бортовой качке при движении с заданным курсовым углом волнения c_п.

            Условие наступления резонанса бортовой качки остается прежним – это равенство кажущегося периода волнения собственному периоду бортовой качки. Для нерегулярного волнения расчетная длина волны принимается равной длине l_ma, соответствующей максимуму спектра углов волнового склона:

, м                                                                 (4.11)

s_ma - частота максимума спектра углов волнового склона при заданной интенсивности волнения. Эта величина определяется по таблице характеристик нерегулярного ветрового волнения (Приложение 2)

            Воспользовавшись соотношением (4.6), подставив в него выражение для периода качки  и заменив длину волны l длиной l_ma, можно получить выражение для расчета метацентрической высоты:

,м                                      (4.12)

В (4.12) входит скорость v_sв, определенная с учетом потери на нерегулярном волнении в п. 4.10.1 Определить скорость судна , при которой наступит резонанс по бортовой качке на нерегулярном волнении при метацентрической высоте h₀, соответствующей 100% загрузке судна (см. п. 3.1). Расчетное соотношение для определения скорости получить из соотношения для кажущегося периода нерегулярного волнения:

,                                                         (4.13)

где  - определен в п. 4.3

Сравнить эту скорость с определенной ранее скоростью, достижимой на волнении.

4.11 Определение условий резонанса по килевой качке на встречном волнении

            Определить скорость движения судна на встречном волнении заданной интенсивности (курсовой угол волнения c=0⁰), при которой наступит резонанс по килевой качке. Безразмерная скорость (число Фруда) , соответствующая этому режиму, определяется соотношением:

                                                          (4.19)

Отсюда .

Для найденного значения резонансной скорости хода определить кажущуюся частоту и кажущийся период волнения t_к по значению истинного среднего периода . Величину  взять из таблицы приложения.

                                                                (4.20)

c=0.

Сравнить найденный период с периодом свободной килевой качки судна (п. 4.3).

Выполняется ли условие резонанса?

4.12 Определение усилий, действующих на закрепленный палубный груз при качке