《船舶静力学》第4章大倾角稳性.ppt

第四章大倾角稳性4-1概述4-3船舶静稳性曲线的等排水量计算法4-2船舶静稳性曲线的变排水量计算法4-4上层建筑及自由液面对静稳性曲线的影响4-5静稳性曲线的特征4-6动稳性4-7船舶在各种装载情况下的稳性校核计算4-8临界初稳性高曲线4-9船体几何要素等对稳性的影响及改进稳性的措施4-10移动式钻井平台稳性概述当遇到恶劣的风浪,船的倾角会大于10°~15°,或上甲板边缘开始入水,这时就不能用初稳性来判断船舶是否具有足够的稳性。大倾角稳性问题,仍然是研究船舶倾斜后产生复原力矩以阻止其倾覆的能力,且着重研究复原力矩随横倾角变化的规律。本章主要研究:静稳性、动稳性及稳性衡准、稳性校核、几何要素对稳性的影响等问题。考虑静力作用,忽略横,纵倾的耦合作用,当船在外力矩作用下横倾于某一较大的角度重心G不变,但浮心§4-1概述复原力臂或静稳性臂重力W和浮力△=ω▽形成了一个复原力矩,G3Z12GZGZ312KKK排水量及重心高度KG一定,GZ只随而变。初稳性假设:1)等体积倾斜轴线过正浮水线面的漂心;2)浮心移动曲线是一圆弧,圆心为初稳心M,半径为初稳心半径对于小倾角大倾角情况下,出水和入水楔形形状不对称,等体积倾斜水线不通过正浮水线面的漂心,浮心的移动曲线在横剖面上的投影不能看作是圆弧,初稳心M不是固定不动,稳心半径r随着横倾角φ的不同而变化。此时静稳性臂不能用GZ=GM·sin表示而应用下式:l=lb-lg或其中:为浮心沿水平横向移动的距离,其数值由排水体积的形状决定,称为形状稳性臂。其数值主要由重心位置决定,称为重量稳性臂。l(m)l=f()(°)GM·GM·sinGM静稳性力臂随变化曲线l=f()不能用简单的公式表示。根据计算结果绘制的l=f()图称为静稳性曲线图。它表示船舶在不同倾角时复原力矩(或复原力臂)的大小。从图中可以看到:在小倾角时,三条曲线基本上是重合的。但是,随着横倾角的增加,初稳性公式就不符合实际情况了。GW0L0WLBZMR(+)B0KRlE§4-2船舶静稳性曲线的变排水量计算法一、基本原理为使计算问题简便,引入假定重心概念,——规定假定重心不随船舶的装载情况而变,既选定固定的假定重心位置S,计算船舶倾斜后浮力作用线至S点的距离ls:重量稳性力臂的大小主要取决于重心的位置。交点O任意确定,船的倾斜为不等体积倾斜从中我们可以清楚地看到:只要知道横倾后的浮力ω▽作用线的位置,便可立刻得出静稳性臂。因此,静稳性曲线的计算便可归结为如何求得船舶在横倾后浮力作用线的位置。§4-2船舶静稳性曲线的变排水量计算法GW0L0WLBZMR(+)B0KRlE船舶正浮于水线W0L0,吃水为d0,排水体积为▽0,浮心在B0处,其高度为KB0。当船舶横倾角,假定倾斜水线为WL,并与W0L0相交于O点。V1为入水楔形的体积,V2为出水楔形的体积,NN为通过O点的计算静矩的参考轴线,c为旋转点O至中心线的距离(即偏离值)。水线WL下的排水体积▽为: