Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Топ:
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Интересное:
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Дисциплины:
2017-05-21 | 1641 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Рассмотрим плавание судна в полупогруженном состоянии на спокойной воде. Считается, что оно не совершает никаких движений или совершает их настолько медленно, что можно пренебречь силами инерционной природы (инерцией окружающей воды и масс судна). В этом случае судно будет находиться под действием сил тяжести всех частей судна и грузов, сил гидростатического давления на смоченную (погруженную) поверхность судна и сил аэростатического давления на поверхность судна и грузов, контактирующих с воздухом.
Все эти распределенные силы можно заменить их равнодействующими, приложенными в соответствующих точках. Судно будет находиться в равновесии, если сумма всех равнодействующих сил и сумма их моментов будет равна нулю.
Силы тяжести всех частей судна и грузов приводятся к одной равнодействующей – силе тяжести судна D с (рис. 2.5), направленной вертикально вниз. Точка ее приложения G называется центром тяжести (центром масс) судна; его положение в системе координат теоретического чертежа (системе связанной с судном) определяется координатами xg, yg, zg. Сила тяжести связана с массой судна D, зависимостью , где g – ускорение свободного падения.
Со стороны воды на каждую элементарную площадку поверхности корпуса будет действовать по нормали (перпендикулярно к ее поверхности) гидростатическое давление
,
где | r | – | плотность воды; |
z | – | аппликата (глубина погружения) элементарной площадки; | |
р 0 | – | атмосферное (аэростатическое) давление. |
Рис. 2.5. Равновесие судна, плавающего с креном (а) и дифферентом (б)
Атмосферное давление действует как на надводную часть судна, так и на подводную (через объем воды). Учитывая незначительный перепад этого давления по высоте судна, влиянием аэростатического давления на посадку судна пренебрегают.
|
Поскольку горизонтальные составляющие статического давления воды на судно уравновешивают друг друга, равнодействующая направлена вертикально вверх и по величине равна силе тяжести воды в объеме погруженной части судна, т.е. .
Сила называется силой плавучести, объем погруженной части судна V – объемным водоизмещением, а величина – массовым водоизмещением судна. Вектор силы плавучести проходит через центр тяжести погруженного объема с координатами х с, у с, z с; в теории корабля этот центр принято называть центром величины.
Судно находится в равновесии, если сила плавучести равна силе тяжести судна (D с), а центр величины (с) находится на одной вертикали с центром тяжести (G) (см. рис. 2.5).
Первое условие равновесия запишем в виде ; это уравнение называется уравнением плавучести.
Второе условие определяет положение плоскости действующей ватерлинии и включает две составляющие (два уравнения). Для их получения рассмотрим произвольную посадку судна, т.е. посадку с креном и деферентом. Из рассмотрения прямоугольных треугольников BGCB и AGCA можно получить: и .
Последние уравнения и уравнение плавучести образуют систему уравнений равновесия судна для общего случая его посадки
. | (2.1) |
При прямой посадке судна (q = y = 0, рис. 2.6) система уравнений равновесия судна принимает вид
Рис. 2.6. Равновесие судна, плавающего без крена и дифферента
Уравнения системы (2.1) содержат двоякого рода показатели:
· D c, xg, уg, zg – определяют вес и положение центра тяжести судна;
· V, x c, y c, z c – зависят от формы корпуса, задаваемой теоретическим чертежом, и от посадки судна.
|
|
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
© 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!