Книга: Проектирование судов Теория проектирования
Θ= Θ0 , ρ = ρ 0 , lcт = lcт 0 .
При l = b = t = l
Θ= Θ0 , ρ = l ρ 0 , lcт = l lcт 0 .
Таким образом, если известны значения плеч статической остойчивости прототипа, задача решается довольно просто.
При пересчете параметров непотопляемости, проектанта, в первую очередь, интересуют следующие параметры: приращение осадки носом DTн , приращение осадки носом DTк и угол дифферента y .
При условии при l ¹ 1, b = t = 1 и одинаковых относительных координатах поперечных переборок, длина (и объем) поврежденного отсека изменяется пропорционально l . Соответственно, масса влившейся в отсек воды Р = lP 0 , а координата ЦТ отсека х = lx 0 .
Рис. 4. Соотношение затопленных отсеков подобных судов
Тогда:
,
.
Аналогично DTк = DTк 0 .
Таким образом, при изменении длины судна, аварийная осадка не меняется, а дифферент уменьшается пропорционально l .
При b ¹ 1, l = t = 1 получаем DTн = DTн 0 , DTк = DTк 0 , y = y 0 .
При t ¹ 1, l = b = 1 получаем DTн = t DTн 0 , DTк = t DTк 0 , y = t y 0 .
Показателем общей прочности являются максимальные нормальные напряжения s возникающие в продольных связях корпуса под действием изгибающего момента Мизг .
,
где W – момент сопротивления корпуса.
,
где I – момент инерции площади эквивалентного бруса относительно нейтральной оси, а – численный коэффициент, Н – высота борта. Поскольку момент инерции равен площади поперечного сечения корпуса S , умноженный на квадрат радиуса инерции r , зависящего от высоты борта, то
.
Изгибающий момент возникает под воздействием сил, пропорциональных объему погруженной части корпуса, приложенном на плече, зависящим от длины корпуса. Следовательно
.
Тогда:
.
Таким образом, напряжения, возникающие в связях корпуса, пропорциональны длине и обратно пропорциональны высоте, а поскольку степень при модуле длины равняется двойке, увеличение длины судна приводит к интенсивному росту массы корпуса.
Относительно модуля t следует отметить, что полученная зависимость справедлива при условии Т = tT 0 и H = tH 0 . Если изменяется только высота борта при неизменной осадке (Т = T 0 , H = tH 0 ), то
.
В обратном случае (Т = tT 0 , H = H 0 ) получим