Проверка местной прочности

Обеспечение местной прочности корпуса осуществляется путём нормирования нагрузки на единицу площади палубы. По существующим Правилам Регистра нагрузка в тоннах на 1м² и палубы, трюма или твиндека обычного сухогрузного судна численно не должна превышать 0,75H_i,

где H_i - высота помещения.

Таким образом, помещение не может быть загружено полностью грузом с удельным погрузочным объёмом менее 1,33м³/т.

Критерием оценки рациональной загрузки судна с точки зрения местной прочности k_м является отношение фактической нагрузки р_ф к технически допустимой р_доп.

К_м=р_ф/р_доп ≤ 1 р_ф=H/μ

Максимальное количество груза, которое может быть погружено в трюм объёмом W, м³:

m_max=W/1,33

Условие местной прочности выполняется.

8.7 Расчёт остойчивости

Остойчивость судна, то есть способность судна, отклоненного внешним моментом от положения равновесия возвращаться в исходное положение, после того как перестанет действовать этот момент, являются важнейшими мореходными качествами безопасности плавания.

Остойчивость на малых углах крена характеризуется величиной начальной метацентрической высоты судна h. Остойчивость на больших углах крена – зависимостью плеча остойчивости от угла крена q.

Δθ = 10 ˚ = 0,17452 рад

Δθ/2 = 0,17452/2 = 0,08726 рад

Диаграмма статической остойчивости (ДСО) выражает зависимость плеча статической остойчивости l_ст или восстанавливающего момента М_в от угла крена q.

Диаграмма динамической остойчивости (ДДО) выражает зависимость работы восстанавливающего момента или плеча динамической остойчивости l_дин от угла крена q.

h_о = 0,45 l_max= 0,3304 q_max= 40 ˚ q_зак= 61 ˚

1. Максимальное плечо ДСО

Определяется восстановлением перпендикуляра к оси l_cт из максимума в диаграмме статической остойчивости.

l_{max cт} = 0,3304 м

По требованиям Регистра России l_{max cт} ³ 0,20 м (для судов длиной L ³ 105 м при угле крена θ_m ≥ 30 ˚).

2. Максимальный угол ДСО

Определяется восстановлением перпендикуляра к оси из максимума в диаграмме статической остойчивости. q = 40 ˚ – соответствует требованиям Регистра России к остойчивости судов: θ_m ≥ 30 ˚

3. Угол заката ДСО

Угол заката ДСО определяется значением в точке пересечения ДСО с осью q_зак = 61 ˚, - отвечает правилам Регистра: q_зак ³ 60 ˚

4. Начальная метацентрическая высота

Находится как точка пересечения перпендикуляра, восстановленного из точки равной 57,3 ˚, и касательной к ДСО. По перпендикуляру к оси L_ст определили:

h_о = 0,45 м (должна быть положительна для всех вариантов нагрузки судов)

5. Плечо опрокидывающего момента

а) Амплитуда качки:

q_ir = х₁ ∙ х₂ ∙ Y = 1,0 ∙ 1,0 ∙ 24,0 = 24,0 град (по табличным значениям)

б) Полученное значение отложим на оси q вправо от начала координат.

в) Восстановим перпендикуляр до пересечения с ДДО. Получим точку А.

г) Отложим от точки А отрезок, равный 2∙q_ir влево. Получили точку А^’

д) Из точки А проведем касательную к ДДО.

е) От точки A вправо отложим отрезок, равный 57,3 ˚ (1 рад.)

ж) Из точки В восстанавливаем перпендикуляр до пересечения с касательной. Получили L_опр.

L_опр = 0,12 м.

M_опр = 12700 ∙ 0,12 = 1524 тм