Курсовая работа: Статика корабля
Рис. 1.3 Трехмерная математическая модель корпуса судна
Далее приведены результаты расчетов в табличной форме, выполненные с помощью программы “S1”.
2. КРИВЫЕ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ЧЕРТЕЖА
Кривые элементов теоретического чертежа – это группа величин, вычисляемых с использованием геометрической модели судна.
К кривым элементов теоретического чертежа относят:
- Объемное водоизмещение V :
где w(х) – площадь погруженной части теоретического шпангоута с абсциссой х;
у(x,z) – ордината точки на теоретической поверхности корпуса, симметричного относительно ДП;
S(z) – площадь теоретической ватерлинии, параллельно ОП.
- Координаты центра величины xc и zc (ус =0 в силу симметрии корпуса судна относительно ДП):
где Му – статический момент площади ватерлинии относительно оси OY;
Xf – абсцисса центра тяжести площади действующей ватерлинии;
Mxy, Myz, Mzx – статические моменты водоизмещения относительно осей OZ, OX, OY соответственно.
- Площадь ватерлинии S :
- Абсцисса центра тяжести площади ватерлинии xf :
- Центральные моменты инерции площади ватерлинии Ix и Iyf;
- Продольный (R) и поперечный (r) метацентрические радиусы:
- Аппликата поперечного метацентра:
- Коэффициенты полноты.
В данном разделе приведены результаты расчетов кривых элементов теоретического чертежа судна.
программа S1 - DERGUNOV.KET Таблица 2.1
╔════════════════════════════════════════════════════════════╗
║ расчет кривой элементов теоретического чертежа ║
╠════════════════════════════════════════════════════════════╣
║ T - осадка, м ║
║ V - обьёмное водоизмещение, м**3 ║
║ Xc - координаты центра величины, м ║
║ Zc - координаты центра величины, м ║
║ r - поперечный метацентрический радиус, м ║
║ R - продольный метацентрический радиус, м ║
║ Zm - параметр Zm=(4)+(5),м ║
╠═══════╤══════════╤════════╤═══════╤═══════╤═══════╤════════╣
║ T │ V │ Xc │ Zc │ r │ R │ Zm ║
╟───────┼──────────┼────────┼───────┼───────┼───────┼────────╢
║ .10 │ 33.8 │ 5.00 │ .05 │ 112.7 │ 4793. │ 112.73 ║
║ .56 │ 318.1 │ .33 │ .30 │ 22.3 │ 869. │ 22.56 ║
║ 1.02 │ 660.4 │ .74 │ .55 │ 14.1 │ 505. │ 14.63 ║
║ 1.48 │ 1043.9 │ .51 │ .80 │ 10.4 │ 354. │ 11.18 ║
║ 1.93 │ 1445.3 │ .52 │ 1.05 │ 8.2 │ 273. │ 9.27 ║
║ 2.39 │ 1862.2 │ .19 │ 1.30 │ 6.8 │ 220. │ 8.11 ║
║ 2.85 │ 2295.6 │ .25 │ 1.54 │ 5.8 │ 183. │ 7.33 ║
║ 3.31 │ 2726.8 │ .18 │ 1.78 │ 5.0 │ 156. │ 6.83 ║
║ 3.77 │ 3175.9 │ .10 │ 2.03 │ 4.5 │ 137. │ 6.51 ║
║ 4.23 │ 3614.6 │ .09 │ 2.27 │ 4.1 │ 124. │ 6.33 ║
║ 4.68 │ 4076.9 │ -.03 │ 2.52 │ 3.7 │ 115. │ 6.25 ║
║ 5.14 │ 4551.8 │ -.23 │ 2.76 │ 3.5 │ 111. │ 6.25 ║
║ 5.60 │ 5035.1 │ -.53 │ 3.02 │ 3.3 │ 111. │ 6.30 ║
║ 6.06 │ 5540.1 │ -.82 │ 3.27 │ 3.1 │ 110. │ 6.38 ║
║ 6.52 │ 6064.8 │ -1.19 │ 3.54 │ 2.9 │ 108. │ 6.48 ║
║ 6.98 │ 6604.5 │ -1.52 │ 3.80 │ 2.8 │ 105. │ 6.60 ║
║ 7.44 │ 7145.8 │ -1.84 │ 4.06 │ 2.7 │ 103. │ 6.73 ║
║ 7.89 │ 7706.8 │ -2.09 │ 4.32 │ 2.6 │ 100. │ 6.88 ║
║ 8.35 │ 8272.6 │ -2.29 │ 4.59 │ 2.4 │ 97. │ 7.03 ║
║ 8.81 │ 8856.6 │ -2.50 │ 4.85 │ 2.3 │ 95. │ 7.19 ║
╚═══════╧══════════╧════════╧═══════╧═══════╧═══════╧════════╝
Таблица 2.2
╔════════════════════════════════════════════════════════════╗
║ расчет кривой элементов теоретического чертежа ║
╠════════════════════════════════════════════════════════════╣
║ T - осадка, м ║
║ S - площадь ватерлинии, м**2 ║
║ Xf - координаты ЦТ площади ватерлинии, м ║
║ моменты инерции площади ватерлинии : ║
║ Ix - относительно центральной продольной оси, м**4 ║
║ Iy - относительно оси Y через мидель, м**4 ║
║ If - относительно центральнoй поперечной оси, м**4 ║
╠═══════╤══════════╤════════╤══════════╤══════════╤══════════╣
║ T │ S │ Xf │ Ix │ Iy │ If ║
╟───────┼──────────┼────────┼──────────┼──────────┼──────────╢
║ .10 │ 521.5 │ .11 │ .381E+04 │ .162E+06 │ .162E+06 ║
║ .56 │ 707.2 │ .81 │ .708E+04 │ .277E+06 │ .276E+06 ║
║ 1.02 │ 799.3 │ .70 │ .930E+04 │ .334E+06 │ .333E+06 ║
║ 1.48 │ 855.8 │ .49 │ .108E+05 │ .369E+06 │ .369E+06 ║
║ 1.93 │ 893.3 │ .25 │ .119E+05 │ .394E+06 │ .394E+06 ║
║ 2.39 │ 920.0 │ .07 │ .127E+05 │ .410E+06 │ .410E+06 ║
║ 2.85 │ 939.3 │ -.04 │ .133E+05 │ .421E+06 │ .421E+06 ║
║ 3.31 │ 952.7 │ -.09 │ .138E+05 │ .427E+06 │ .427E+06 ║
║ 3.77 │ 967.5 │ -.30 │ .142E+05 │ .435E+06 │ .435E+06 ║
║ 4.23 │ 985.1 │ -.64 │ .147E+05 │ .448E+06 │ .447E+06 ║
║ 4.68 │ 1008.8 │ -1.20 │ .152E+05 │ .469E+06 │ .467E+06 ║
║ 5.14 │ 1043.7 │ -2.14 │ .159E+05 │ .505E+06 │ .500E+06 ║
║ 5.60 │ 1086.0 │ -3.36 │ .165E+05 │ .559E+06 │ .547E+06 ║
║ 6.06 │ 1122.5 │ -4.29 │ .172E+05 │ .610E+06 │ .589E+06 ║
║ 6.52 │ 1154.8 │ -4.91 │ .178E+05 │ .655E+06 │ .627E+06 ║
║ 6.98 │ 1184.1 │ -5.31 │ .185E+05 │ .697E+06 │ .663E+06 ║
║ 7.44 │ 1209.6 │ -5.50 │ .191E+05 │ .734E+06 │ .697E+06 ║
║ 7.89 │ 1233.2 │ -5.55 │ .197E+05 │ .769E+06 │ .731E+06 ║
║ 8.35 │ 1256.0 │ -5.48 │ .202E+05 │ .805E+06 │ .767E+06 ║
║ 8.81 │ 1278.0 │ -5.30 │ .208E+05 │ .840E+06 │ .804E+06 ║
╚═══════╧══════════╧════════╧══════════╧══════════╧══════════╝
Таблица 2.3
╔════════════════════════════════════════════════════════════╗
║ расчет кривой элементов теоретического чертежа ║
╠════════════════════════════════════════════════════════════╣
║ T - осадка, м ║
║ V - обьёмное водоизмещение, м**3 ║
║ Lwl - длина ватерлинии, м ║
║ Для расчета управляемости судна: ║
║ Sн - площадь носового подреза отн. Lwl, м**2 ║
║ Sк - площадь кормового подреза отн. Lwl, м**2 ║
║ Для расчета сопротивления воды движения судна: ║
║ SF - плошадь смоченной поверхности, м**2 ║
╠═══════╤══════════╤════════╤══════════╤══════════╤══════════╣
║ T │ V │ Lwl │ Sн │ Sк │ SF ║
╟───────┼──────────┼────────┼──────────┼──────────┼──────────╢
║ .10 │ 33.8 │ 89.92 │ .01 │ .02 │ 523.5 ║
║ .56 │ 318.1 │ 92.53 │ .15 │ .15 │ 728.3 ║
║ 1.02 │ 660.4 │ 94.88 │ .33 │ 1.10 │ 853.5 ║
║ 1.48 │ 1043.9 │ 96.57 │ .49 │ .94 │ 956.3 ║
║ 1.93 │ 1445.3 │ 98.13 │ .64 │ 1.89 │ 1050.4 ║
║ 2.39 │ 1862.2 │ 98.56 │ .79 │ 2.24 │ 1139.5 ║
║ 2.85 │ 2295.6 │ 98.39 │ .94 │ 1.76 │ 1226.0 ║
║ 3.31 │ 2726.8 │ 96.89 │ 1.13 │ -2.12 │ 1311.8 ║
║ 3.77 │ 3175.9 │ 96.25 │ 1.34 │ -4.21 │ 1397.9 ║
║ 4.23 │ 3614.6 │ 96.22 │ 1.58 │ -4.54 │ 1484.8 ║
║ 4.68 │ 4076.9 │ 96.54 │ 1.93 │ -3.38 │ 1576.0 ║
║ 5.14 │ 4551.8 │ 97.65 │ 2.27 │ 2.58 │ 1675.0 ║
║ 5.60 │ 5035.1 │ 101.05 │ 2.81 │ 24.13 │ 1843.7 ║
║ 6.06 │ 5540.1 │ 103.83 │ 3.39 │ 43.37 │ 1964.0 ║
║ 6.52 │ 6064.8 │ 105.00 │ 4.08 │ 51.73 │ 2137.3 ║
║ 6.98 │ 6604.5 │ 105.54 │ 5.09 │ 55.03 │ 2244.0 ║
║ 7.44 │ 7145.8 │ 105.92 │ 6.39 │ 56.80 │ 2347.5 ║
║ 7.89 │ 7706.8 │ 106.19 │ 8.15 │ 57.17 │ 2449.7 ║
║ 8.35 │ 8272.6 │ 106.47 │ 10.34 │ 57.25 │ 2551.9 ║
║ 8.81 │ 8856.6 │ 106.71 │ 12.91 │ 56.65 │ 2654.2 ║
╚═══════╧══════════╧════════╧══════════╧══════════╧══════════╝
Рис. 2.1 Кривые элементов теоретического чертежа
3. МАСШТАБ БОНЖАНА
Масштаб Бонжана представляет собой совокупность кривых, каждая из которых определяет погруженную площадь шпангоута в зависимости от его углубления и строится от следа соответствующего шпангоута на диаметральной плоскости судна. Чтобы использовать масштаб Бонжана, прежде всего, наносим на него ватерлинию судна. После нанесения ватерлинии в точках ее пересечения со следами шпангоутов снимаем с кривых значения погруженных площадей шпангоутов и вычисляем водоизмещение и абсциссу центра величины.