Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь  


Определение резонансной зоны по диаграмме




Ю.В.Ремеза.

Как уже отмечалось, условия качки судна зависят от соотношения между периодом свободных колебаний судна tq или ty и периодом волны t.

При 0.7 tq £ t £ 1.3 tq судно испытывает усиленную бортовую качку.

При 0.7 ty £ t £ 1.3 ty судно испытывает усиленную килевую качку.

Эта зона определяется на диаграмме Ю.В.Ремеза и решается вопрос о выходе из резонансной зоны.

В верхней части диаграммы (рис.3) в координатных осях длины волны l и скорости судна vs cos j (j - курсовой угол судна к направлению бега волны) построены кривые периодов волны t. В нижней части диаграммы построены полуокружности, соответствующие различным скоростям судна и лучи, соответствующие курсовым углам судна к волнению.

Левая часть диаграммы соответствует попутному волнению, правая встречному волнению (рис.1.3.).

В курсовом проекте необходимо определить находится ли судно в рассматриваемом случае в зоне резонансной качки и, если находится ,то определить как из неё выйти.

Порядок решения задачи по определению резонансной зоны:

1. Определяется длина волны l и её значение откладывается на оси l.

2. Через полученную точку проводят горизонтальную прямую.



3. По формуле (1.1.) рассчитывают периоды свободных колебаний судна tq и ty.

4.На горизонтали находят точки пересечения с кривыми, соответствующими 0.7 tq и 1.3tq, 0.7ty и 1.3.ty.

5. Из полученных точек на нижнюю часть диаграммы опускают перпендикуляры. Площадь между перпендикулярами представляет собой зону усиленной качки.

6. На нижней части диаграммы наносится точка, соответствующая заданной скоростиvs и курсовому углу j.

Если эта точка лежит в резонансной зоне, то судно будет испытывать усиленную качку . В этом случае судоводителям необходимо изменить курсовой угол или скорость таким образом, чтобы эта точка вышла из резонансной зоны. Выйти из этой зоны можно также одновременно изменяя и скорость и курсовой угол.

Рассмотрим на примере определение зоны усиленной бортовой качки для судна, имеющего В=16,25м, h=1,69м, vs= 14узл., j=600, длина волны l= 130м.

Решение:

1. Рассчитываем период бортовой качки судна:

tq = сВ/ Ö h =0, 8 16,25/ Ö1,69= 10 сек.

2. Определяем границы зоны усиленной бортовой качки:

0,7 tq= 0,7 10=7 сек. 1.3tq=1,3 10 = 13 сек.

3.На оси lоткладываем длину волныl=140м и через полученную точку Апроводим горизонтальную линию.

4. Находим границы резонансной зоны, определяя точку В пересечения этой прямой с кривой 0,7tq=7 сек; и точку С пересечения с кривой1,3 tq = 13 сек. Из полученных точек опускаются перпендикуляры на нижнюю часть диаграммы.

5. Определяем положение судна на нижней части диаграммы. Ему соответствует точка Е.

Видим, что судно находится в зоне усиленной бортовой качки.

Чтобы выйти из этой зоны можно, не меняя скорости, изменить курсовой угол доj = 480 или увеличить скорость до v = 18 узл. В этом случае точка Евыходит из резонансной зоны. Можно изменить курсовой угол и скорость, например, при скорости 16 узл. и курсовом угле 540 судно выходит из резонансной зоны. На диаграмме точке Д соответствует резонанс бортовой качки.

 

 

Расчет амплитуды бортовой качки на волне

При резонансе с учетом сопротивления.

 

Поскольку размеры судна могут быть значительными по сравнению с длиной волны, максимальный угол волнового склона am (см. формулу 1.2.) будет больше фактического. Поэтому при расчете амплитуды бортовой качки qо максимальный угол волнового склона заменяют эффективным углом aэ волнового склона, который представляет собой осредненное значение угла волнового склона с учетом влияния ширины и осадки судна.

aэ =k1 k2 am (1.4)

где: k1 и k2 -редукционные коэффициенты , учитывающие влияние ширины и осадки судна.

Коэффициенты k1 и k2 определяются по таблицам 1.1. и 1.2. в зависимости от отношения ширины судна к длине волны (В/l), отношение осадки к длине волны (Т/l) и коэффициента вертикальной полноты c = d/a.

 

Таблица 1.1.

Значения коэффициента k1 в формуле

Характеристики Значения характеристик
B/l 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8  
K1 0,98 0,96 0,92 0,87 0,81 0,73 0,65 0,57  
B/l 0,9 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6    
K1 0,5 0,38 0,3 0,24 0,17 0,12 0,06 0.04    

Таблица 1.2

 

Значения коэффициента k2 в формуле

 

  T/l
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 0,92 0,87 0,83 0,73 0,66 0,57 0,82 0,75 0,67 0,53 0,42 0,3 0,73 0,65 0,53 0,38 0,26 0,16 0,64 0,54 0,41 0,27 0,15 0,08 0,58 0,46 0,32 0,19 0,1 0,04 0,52 0,4 0,26 0,14 0,07 0,02 0,48 0,35 0,22 0,11 0,04 0,01 0,45 0,3 0,18 0,08 0,03 0,01

 

Амплитуда бортовой качки на волне при резонансе с учетом сопротивления для судна без скуловых килей равна:

(1.5.)

С учетом скуловых килей:

(1.6)

где : Iх - момент инерции массы судна с присоединенной массой воды

( см. формулу 1.1.);

Sк - суммарная площадь скуловых килей;

b - расстояние от скулового киля до ц.т. судна.

 

Примечание: в курсовом проекте рассчитать qо с учетом и без учета скуловых килей. Сравнить эти углы. Площадь скуловых килей ( если она не задана) выбирается самостоятельно в соответствии с рекомендациями , приведенными в ч.1. методических указаний. ( стр.16).

 

 

Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Читайте также:
Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация...
Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение...
Как построить свою речь (словесное оформление): При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (854)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.013 сек.)
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7