1. 船舶稳性实验
船舶在小角度倾斜过程中,倾斜前、后的浮力作用线的交点,与倾斜前的浮心位置的线段长,称为纵稳性半径。 船舶的初稳性(正常航行和静态时的稳定度)是由船舶的重心、浮心(船体排开的水的重心),漂心(水线面积中心)、水面上面积、船体形状以及减摇装置(比如舭龙骨)决定的.对于一个确定的船型(就是我们要做的模型),那么唯一可做就是就是降低重心了.虽然在实船上重心不是越低越好,但对于模型来讲,重心低造成的船舶横摇周期小的问题是不被考虑的,所以可以放心大胆的将有重量的设备(电池、电机)尽量低置,就可以增加稳性了 船舶的稳定性 船舶的稳定性是指船舶在有限的作用下不会倾覆,倾侧力消失后能恢复到正常状态的能力. 船舶在航行中受到侧面风浪作用倾侧.假设船体向右倾斜,如果船上的货物不移动,重心位置就不会有变化.但由于左面一部分体积露出水面,右边同样大小的体积浸入水中,因此浮心向右移动.如果重心比较低,或者船身比较宽,浮心向右移动相对比较大,浮力作用线就会移到重力作用线的右侧.这时候,浮力的力矩会使船体回复到正常状态.如果重心比较高,或者船体比较窄,浮力向右移动相对较小,浮力作用线在重力作用线的左侧.这时候,浮力的力矩会继续使船体倾侧.这两种情况,前一种是稳定的,后一种是不稳定的. 如果重心在浮力的下面,船体倾侧后,浮力的力矩一定会使船体回复到正常状态.因此,重心低于浮力的船舶一定是稳定的.为了使船舶具有良好的稳定性,要设法增加船体的宽度,并且尽可能降低船舶的重心位置. 浮力的作用线同船体的中心线相交于M点,M点叫稳心.当稳心高于重心的时候,船舶是稳定的;当稳心低于重心的时候,船舶是不稳定的.稳心到重心的距离叫做稳心高度.稳心高低越大,船体的稳定性越好.一半船舶在倾侧10°~15°的情况下,稳心高度大约从零点几米到几米.舰船模型的稳心高度可以按比例缩短.
2. 船舶静稳性和动稳性
稳性计算公式
1. 重心Ζi的确定: 1) Ζi= pj · zj / pj 2) Zj=Hj · Сhj + Bj (Hj = Hc ·Vj / Hc—货舱高度, Vj—每层货堆体积 Vch----舱容 Сhj 中部货舱取0.5,首尾部货舱可取0.54~0.58)
2. GMf=ρi·xi /Δ 1) 等腰梯形 xi=1/48a·(b1 + b2)· (b1" + b2") 2) 等腰三角形 xi=1/48a·b# 3) 矩形 xi=1/12a·b# 装满98%以上的舱容的非液货舱可不计自由液面影响; 满载液货舱应按装载98%舱容高度横倾5°计算自由液面影响; 除上述规定外,各类液舱应按装载50%舱容液体的自由液面计算其影响
3. 少量载货变动的计算法: δκg = ΚG2-ΚG1 = -∑Pi(KG1-Zi) / (Δ+∑Pi) KG= ∑Pi*Zi /Δ
4. 船舶横倾角的调整: P=Δ·GM·tgθ / Y 5. 垂向移动载荷: GM=P*Z'/Δ P H - P L= P PH · SF H= PL · SF L
6.选择合适的舱位加减少量货物. P·(KG0-Z)=( Δ+P)·GM
3. 船舶稳性计算例题
总体原则下重上轻 实在不行打压载水 不过压载水主要是用来调节用的 打太多会影响船舶的载重 只要做好配载图,合理积载就没问题 船舶稳性不是越大越好的 , 有一个标准范围 稳性过小影响行驶安全 稳性过大摇摆周期小 会造成人员不适和设备受到影响。
4. 船舶稳性曲线
装运散装谷物的船舶在整个航程中的稳性特征值,考虑到谷物移动产生的倾侧力矩后,至少应能满足下列要求: (1)由于谷物移动使船舶产生的横倾角不大于12°. (2)在静稳性曲线上,到达倾侧力臂曲线与复原力臂曲线的纵坐标最大差值的横倾角或40°或进水角,取其中较小者;该两曲线之间的剩余面积A,在所有装载情况下应不小于0.075m2rad. (3)经对各液体舱内自由液面的影响修正后,初稳性高度应不小于0.3m.
5. 船舶稳性实验思考题
船之所以遇到大风大浪也不会沉没,是因为船设计和检验时除了要考虑到结构强度、浮力、抗浪能力、抗破损能力等等之外,还有一个重要的要求,即稳性(日本称为复元性),船舶的GM值(初稳性高度)必须符合规范要求。
关于船舶的稳性,可以打个非常简单的比方,就是把船视作一个不倒翁,如果重心靠下,头轻、脚重,就算把这个不倒翁给摁倒了,它还能快速地自我扶正,具体到船上,就是船体遇到风浪或者高速回转而出现侧倾后,还能自动回正,这种特性就是稳性。
6. 船舶稳性实验u型管
船舶纵倾对船舶的稳定性和航速都影响很大同时也影响航行安全。
7. 船舶稳定性
排空法:排空法又称为逐一更换法。指将船舶压载水用泵排放干净,清洗船舶舱底的沉积物,然后注入洁净深海海水。这种方法的优点是:能够比较彻底地对压载水进行有效置换,三种置换方法中置换最为彻底的一种,并且完成压载水置换的时间也比较短。该法的缺点是:由于排放压载水能够改变船舶的吃水差以及船舶的稳性,对船舶的固有剪力和弯矩也会产生影响,因此每个压载舱不能太大,这就会增加压载水舱的数量。排空的过程中,要进行细的计划和监控维持船舶的稳定性和吃水差。在恶劣的天气条件下,为了保证船舶的安全行,不适宜采用排空法
溢流法:溢流法又称为注入顶出法。从压载舱底部泵入清洁深海海水,使原来压载水通过溢流孔从顶部排出的方法。该法的优点是:不改变船舶的稳定性和吃水差,对船舶局部强度影响不大,不会产生货物移动位置的不良后果;使用该方法时,不需要进行周密的计算,船员的操作较简单;在恶劣天气条件下也可进行操作;对船舶的压载水管系不用作大的修改。该法的缺点是:置换过程中泵和管系的压力增大,容易造成对管系的破坏;置换过程中压载舱压力增大同样也存在着危险;采用这种方法的船舶顶部要设计溢流的端口。
目前,溢流法是在船舶上应用的最普及的一种压载水置换方法
稀释法:稀释法是通过管路的设计,将清洁的海水从压载舱顶部注入同时从底部排出的法。稀释法因涉及船舶设备、管路的改进或添置,因此仅仅在新船上使用。
过滤法:过滤法可直接滤去外来生物。通过选择合适网目的滤网,可以去除不同的生物群。一般来说,50um滤网可滤掉浮游生物,20um的滤网能滤去大部分浮游藻类。但是压载水中含有大量的絮状物,容易堵塞滤网,因此对滤网要进行反复冲洗,比较耗能和浪费时间。因此过滤法通常用于压载水的预处理。
超声波法:超声波可以在局部产生数百度的高温和数百大气压的高压,从而将海生物杀死并粉碎。超声波功率在水体中的空化效应所产生的高压、冲击波、声流和剪切力能够有效地破坏藻类的细胞结构,抑制叶绿素的合成。
8. 船舶航向稳定性试验
偏航是飞机绕机体坐标系竖轴的短时旋转运动。竖轴通过飞机重心在飞机对称平面内并垂直于纵轴。偏航运动的主要参数有偏航角、偏航角速度、偏航角加速度。偏航运动通过踩脚蹬使方向舵偏转产生绕飞机重心的偏航力矩来实现。偏航干扰引起尾旋翼迎角发生变化,因此,在直升机自身安定面的基础上,尾 旋翼会与上面相同产生一个安定阻尼效应。
总体来说,由于上行气流分离和尾迹 影响,飞机基本航向稳定性越来越薄弱。
9. 船舶稳性实验报告
船舶初稳性高度计算
1.船舶装载后的初稳性高度GM:
GM=KM--KG {KM--为船舶横稳心距基线高度(米)
KG--为船舶装载后重心距基线高(米)
KM--可由船舶资料静水曲线图按平均吃水查得}
10. 船舶稳性系数
横剖面系数(midship section coefficient)是指船中横剖面浸水面积与其相对应的水线宽和吃水的乘积的比值。也等于方形系数除以棱形系数。表示船中横剖面的肥瘦程度。
横剖面系数比值较大,对加大装载量和减小吃水有利,但比值过大则阻力增大。木帆船较好的船型,横剖面系数为0.8~0.88。圆弧杓型剖面系数较大,且利于减少阻力,折角的型剖面系数次之,梯型剖面系数较小,且对稳性不利。