Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Топ:
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Интересное:
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Дисциплины:
2020-11-03 | 160 |
5.00
из
|
Заказать работу |
При больших углах наклонения, при наличии больших свободных поверхностей жидкости на судне или при наличии отрицательной начальной остойчивости судна, пользоваться метацентрическими формулами для оценки крена нельзя:
– центр величины судна перемещается по сложной кривой переменного радиуса;
– центр тяжести судна перемещается из-за перемещения жидкости при крене.
Остойчивое положение судна при больших углах наклонения приведено на рисунке 1 [4]
Рисунок 1 – силы, действующие на накрененное судно
Из рисунка 1 видно, что пара сил веса G и подъемной силы C стремиться вернуть судно на ровный киль. В противном случае, эта же пара сил стремилась бы опрокинуть судно. Следовательно, для однозначного решения задачи о посадке «Титаника» при различных p необходимо определить:
– координаты центра величины X С, ZC и YC для любых комбинаций осадки, крена и дифферента;
– координаты центра тяжести принятой воды XGW, ZGW и YGW для любых комбинаций осадки, крена и дифферента.
Учитывая огромный объем предстоящих расчётов, получить необходимую информацию можно только с применением различных систем моделирования. В настоящей работе используется система трёхмерного моделирования «КОМПАС-3D».
Подробное описание создания трехмерной объемной модели корпуса корабля в «КОМПАС-3D» выходит за рамки данной работы, но в общих чертах процесс выглядит так:
– масштабирование теоретического чертежа [15] в системе координат XYZ, где ось X – это киль судна с началом координат на ахтерштевне, который лежит на оси Z. Плоскости шпангоутов располагаются параллельно плоскости YZ на расстояниях, снятых с теоретического чертежа (удобно использовать масштаб 1:1);
– для каждого шпангоута строится эскиз, пример приведен
на рисунке 3;
– с помощью команды «элемент по сечениям» по построенным эскизам создается корпус корабля (достаточно подробно эта работа описана в справке к программе),
Рисунок 3 – эскизы шпангоутов, снятые с теоретического чертежа
– в соответствии с [16] в диаметральной плоскости корабля XZ масштабируется соответствующее изображение палуб лайнера, строятся их эскизы, а с помощью команды сечение по эскизу формируется палуба, пример приведен на рисунках 4 и 5.
Рисунок 4 – пример построения палубы С
Рисунок 5 – построенная палуба С
– на ахтерштевне в начале координат (Z = 0 и Y = 0) и на носовом перпендикуляре с координатой Z = 0 строятся точки. Координаты третьей точки (Z = 0 и Y = 1). Три точки однозначно определяют плоскость. Аппликаты точек Z это – осадки носом и кормой, полученные с помощью формул 30 и 31 (так задается дифферент), а вращение построенной плоскости по оси X – это крен. Получившаяся плоскость – это плоскость ватерлинии при текущем значении p.
Таким образом, варьируя осадки носом и кормой при различных значениях p, задавая крен и отсекая верхнюю (надводную) часть модели построенной плоскостью ватерлинии, формируется подводная (погруженная) часть судна. Центр величины лежит в центре тяжести погруженной части судна, а координаты центра тяжести модели «КОМПАС-3D» рассчитывает. Пример формирования подводной части «Титаника» с креном и дифферентом приведен на рисунке 6.
Центр тяжести судна определяется суммирование центров тяжести принятого объема воды и самого корабля. Центр тяжести принятого объема воды рассчитывается аналогично приведенному выше примеру, только с помощью плоскостей переборок дополнительно отсекаются «сухие» отсеки и двойное дно, а плоскость ватерлинии – это уровень затопления отсека (зеркало воды в нем), а не осадка судна. Пример формирования затопленных отсеков приведен на рисунке 7.
Рисунок 6 – подводная часть «Титаника» с креном и дифферентом и надводная часть лайнера для аналогичных крена и дифферента
Очень удобно при построении затопленных отсеков вставлять на заливаемую палубу её эскиз, взятый с [16] – это значительно упрощает анализ затопленных в настоящий момент помещений и возможности дальнейшего перемещения воды по судну, например, на нижней части рисунка 7 изображён периметр, внутри которого вода полностью затопила палубу F, достигла палубы Е и способна заливать ее через проёмы трапов.
Рисунок 7 – формирование затопленных отсеков
Таким образом, формируются все затапливаемые в рассматриваемый момент отсеки судна, с помощью «КОМПАС-3D» для каждого из них рассчитываются положения центра тяжести находящейся внутри них воды, полученные центры тяжести воды во всех затопленных отсеках суммируются с координатами центра тяжести неповрежденного судна (пример рассмотрен в пункте 5.5.2).
В конечном итоге получается некое состояние судна, при котором объем его подводной части соответствует водоизмещению DW, а координаты центра величины и центра тяжести (X и Y) совпадают – в этом положении при данном значении p судно остойчиво (либо остойчивого положения не существует – судно опрокидывается).
При осадках носом и кормой TF и TA, снятая с построенной модели аппликата центра величины ZC составляет 5,334 м, что полностью
совпадает со значением, приведенным в [1]. Погрешность определения аппликаты XC составляет ≈ 0,5 % (125,885 м), а водоизмещения DW ≈ 1,5 % от соответствующих значений, приведенных в [1].
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!