Экспресс контроль остойчивости

Подсчитываем возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью:

;

С учётом поправки свободных поверхностей:

;

Определяем возвышение центра тяжести:

;

Определяем аппликату поперечного метацентра судна по таблице Гидростатических элементов судна, по водоизмещению:

(м);

Рассчитываем начальную метацентрическую высоту с учётом свободных поверхностей:

;

Рассчитываем сумму положительных статических моментов относительно Миделя:

= 47500+3782,04+ 42119,20+12670,95 =106072,19 т*м;

Проверяем прочность по“Диаграмме контроля прочности”, по известным , М_х^H и D_f. Для этого на горизонтальной шкале дедвейта получаем засечку, соответствующую водоизмещению, затем вдоль наклонной линии, проходящей через дедвейт, проводим от этой засечки отрезок до уровня, соответствующего дифференту DF, а от этой точки восстанавливаем вертикал до уровня, соответствующего М_х^H:

Анализ исходного варианта загрузки судна

Посадка влияет на мореходные качества судна: заливаемость, остойчивость, управляемость, обеспечение непотопляемости и скорости хода, а также на обеспечение прочности корпуса и избежание слемминга и оголения винта.

Посадка судна должна соответствовать следующим критериям:

- осадка средняя 5,4м (на миделе) не должна превышать осадку по грузовую марку (6,64м);

- осадка носом (4,5 м)для обеспечения безопасности по слеммингу должна быть не менее 2,5% от длины судна между перпендикулярами (2,985м);

- осадка кормой (6,3 м) для обеспечения наименьшей потери скорости на волнении из-за оголения гребного винта должна быть не менее 4% от длины судна между перпендикулярами (4,776м);

- для обеспечения наилучших ходовых качеств судно должно иметь посадку на ровный киль или с дифферентом на корму (1,8м) не более (1 м)

Дифферент судна не удовлетворяет требования для повышения мореходного состояния судна необходимо принять балласт и переместить груз.

Остойчивость. Остойчивость удовлетворяет основным требованиям PMPC

Так как точка находится в зоне достаточной остойчивости.

Местная прочность.

Местная прочность настилов второго дна, второй палубы проверяем, сопоставляя нагрузки от груза с максимально допустимыми нагрузками. В данном случае местная прочность удовлетворяется, так как меньше максимально допустимой.

Общая прочность: точка перегиба лежит в пределах между прямыми “Msv=0” и “Допустимо море. Перегиб.”. Значит, общая прочность судна удовлетворяется.

2.4. Расчёт грузового плана и параметров мореходности во втором приближении

Моменты масс грузов относительно миделя М_х и относительно основной плоскости M_z определяем по формулам: М_z=Р*z и М_х=Р*х и заносим в таблицу.

Водоизмещение судна: Δ=Δ_пор+DW=3861,26+4936,60=8797,86 (т)

Осадки носом и кормой определяем по “ Диаграмме осадок носом и кормой “ В диаграмму входим со своим значением водоизмещения, моментом относительно миделя М_х и плотностью забортной воды ρ=1,025 (т/м³).

d_н=5,1(м);

d_к=5,7(м).

Определим среднюю осадку: (5,1+5,7)/2=5,4 (м).

Определим дифферент: 5,1-5,7= -0,6 (м).

Подсчитываем возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью:

;

С учётом поправки свободных поверхностей:

;

Определяем возвышение центра тяжести:

;

Определяем аппликату поперечного метацентра судна по таблице Гидростатических элементов судна, по водоизмещению:

(м);

Рассчитываем начальную метацентрическую высоту с учётом свободных поверхностей:

;

Рассчитываем сумму положительных статических моментов относительно Миделя:

=47500+3782,04+52138,46+12670,95=116091,45 т*м;

Проверяем прочность по“Диаграмме контроля прочности”, по известным , М_х^H и D_f. Для этого на горизонтальной шкале дедвейта получаем засечку, соответствующую водоизмещению, затем вдоль наклонной линии, проходящей через дедвейт, проводим от этой засечки отрезок до уровня, соответствующего дифференту DF, а от этой точки восстанавливаем вертикал до уровня, соответствующего М_х^H:

Анализируем откорректированный грузовой план:

Посадка:

Местная прочность:

Местная прочность настилов второго дна, второй палубы проверяем, сопоставляя нагрузки от груза с максимально допустимыми нагрузками. В данном случае местная прочность удовлетворяется, так как меньше максимально допустимой.

Общая прочность: точка перегиба лежит в пределах между прямыми “Msv=0” и “Допустимо море. Прогиб.”. Значит, общая прочность судна удовлетворяется.

Остойчивость:

Построим диаграмму статической остойчивости используя формулу:

Где плечи остойчивости формы,выбираются из таблицы «Пантокарены»

Построим диаграмму динамической остойчивости используя формулу:

;

Выполняется расчёт плеча момента от ветра по фолмуле:

(м)

Где - ветровое давление,

- возвышение центра парусности над половиной осадки, м,

- площадь парусности, ,выбирается из таблицы «Данные по площади координатам центра парусности» по

;

По величине определяем угол крена от постоянного ветра:

= что соответствует норме т.к. ;

Расчёт плеча момента кренящего от шквала (динамического ветра) выполняется по формуле

;

Амплитуда качки рассчитывается по зависимости:

= 20,25⁰

Где k– коэффициент, учитывающий влияние скуловых килей от процентного отношения площади килей А_К к произведению L*B.

K=0,97;

Х₁ - функция от отношения ширины B к осадке d:

; Х₁=0,84

Х₂ – функция от коэффициента общей полноты:

; Х₂ =1.

r - параметр определяемый по формуле

r=0,73+0,6*(z_g-d)/d.

r=0,73+0,6*(6,00-5,40)/5,40=0,80

S - безразмерный множитель, определяемый в зависимости от района плавания судна и периода качки T, который рассчитывается по формуле:

= 12,04 с S = 0,065

Где c = 0,373+0,023B/d-0,043L/100

c = 0,373+0,023*17,8/5,40-0,043*119,4/100 = 0,397

h-исправленная метацентрическая высота.

Наклонение судна при качке навстречу шквалу наносится на ДСО от угла Ѳ_w1 сторону отрицательных углов на величину θ_1r. Линия ДСО вертикаль по углу –(θ_1r - θ_w1) и линия l_w2 определяет границы площади а.

Площадь b ограничивается углом θ₂ =50⁰.

Площади а и b рассчитываются по формулам:

;

;

- плечи динамической остойчивости, снимаемые с ДДО при соответствующих углах крена.

Θ _ст - угол первого пересечения ДСО и линии l_w2. Остойчивость судна по критерию погоды считается достаточной, если площадь b равна или больше площади а, т.е.