Материал: Основы кораблестроения 2 часть. Башарин 17-кс1

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

13.4 Расчёт ледового сопротивления

Ледовое сопротивление при движении в битом льду методике В.А.Зуева по формуле имеет вид:

,

где: - плотность льда;

- толщина льда, м;

- число Фруда по толщине льда;

- сплочённость битого льда;

Для проектируемого судна класса Arc4 предусмотренно движение в канале за ледоколом с толщиной обломков льда – 1 м. в летне - осеннюю навигацию. Как правило сплочённость льда в канале за ледоколом не превышаем 7 баллов. Эти условия эксплуатации являются наиболее неблагоприятными, поэжтому расчёт будем производить для вышеперечисленных данных.

;

Расчёт удобно вести в таблице:

Таблица 13.4 – ледовое сопротивление движению судна.

Скорость хода, м/с

Ледовое сопротивление, кН

1

150

2

189

3

236

4

290

5

350

6

418

Рисунок 13.1 – График сопротивления трения от скорости

Рисунок 13.2 – Полное гидродинамическое сопротивление

Рисунок 13.3 – Ледовое сопротивление движению судна

14 Определение гидростатических элементов

Используя теоретический чертёж можно вычислить все его гидростатические элементы ― площади ватерлиний S, объёмное водоизмещение V, абсциссы центра величины хс и центра тяжести хf, аппликаты ЦВ zc, метацентрические радиусы r, R и зависимость этих элементов от осадки. [11]

Вычисление элементов производим по способу трапеций. Вначале вычислим элементы каждой ватерлинии ТЧ. Вычисления представлены в таблицах 14.1-14.11, в таблице 14.12 представлено вычисление гидростатических элементов теоретического чертежа. [11]

Таблица 14.1 – Вычисление элементов 0 ВЛ№ шп

№ плеча, i

Y, м

Y^3, м3

i*Y, м

(i^2)*Y, м

0

10

 

0

0

0

1

9

 

0

0

0

2

8

0,000

0,000

0,000

0,000

3

7

1,428

2,912

9,996

69,972

4

6

2,928

25,102

17,568

105,408

5

5

4,278

78,293

21,390

106,950

6

4

5,311

149,806

21,244

84,976

7

3

5,824

197,544

17,472

52,416

8

2

6,540

279,726

13,080

26,160

9

1

6,540

279,726

6,540

6,540

10

0

6,540

279,726

0,000

0,000

11

-1

6,540

279,726

-6,540

6,540

12

-2

6,540

279,726

-13,080

26,160

13

-3

6,540

279,726

-19,620

58,860

14

-4

6,540

279,726

-26,160

104,640

15

-5

5,823

197,442

-29,115

145,575

16

-6

5,410

158,340

-32,460

194,760

17

-7

3,530

43,987

-24,710

172,970

18

-8

0,550

0,166

-4,400

35,200

19

-9

0,185

0,006

-1,665

14,985

20

-10

0,000

0,000

0,000

0,000

81,047

2811,683

-50,460

1212,112

Поправки

0,000

0,000

0,000

0,000

исправленные ∑

81,047

2811,683

-50,460

1212,112

Площадь, м^2

S=2∆L∑(Yi)

604,367

М.И. отн. Х, м^4

Ix=(2/3)∆L∑(Yi)^3

6988,908

М.И. отн. У, м^4

Iy=(2/3)(∆L^3)∑((i^2)Y)

125653,673

Xf, м

Xf=∆L*((∑(iY)/∑Y))

-2,321

Цент. М.И. , м^4

If=Iy-SXf^2

122396,881

Таблица 14.2 – Вычисление элементов 1 ВЛ № шп

№ плеча, i

Y, м

Y^3, м3

i*Y, м

(i^2)*Y, м

0

10

-0,798

-0,508

-7,980

-79,800

1

9

0,261

0,018

2,349

21,141

2

8

1,700

4,913

13,600

108,800

3

7

3,227

33,604

22,589

158,123

4

6

4,618

98,483

27,708

166,248

5

5

5,730

188,133

28,650

143,250

6

4

6,344

255,323

25,376

101,504

7

3

6,540

279,726

19,620

58,860

8

2

6,540

279,726

13,080

26,160

9

1

6,540

279,726

6,540

6,540

10

0

6,540

279,726

0,000

0,000

11

-1

6,540

279,726

-6,540

6,540

12

-2

6,540

279,726

-13,080

26,160

13

-3

6,540

279,726

-19,620

58,860

14

-4

6,540

279,726

-26,160

104,640

15

-5

5,823

197,442

-29,115

145,575

16

-6

6,230

241,804

-37,380

224,280

17

-7

4,941

120,627

-34,587

242,109

18

-8

2,372

13,346

-18,976

151,808

19

-9

0,772

0,460

-6,948

62,532

20

-10

0,548

0,165

-5,480

54,800

94,088

3391,620

-46,354

1788,130

Поправки

-0,125

-0,172

-6,730

-12,500

исправленные ∑

94,213

3391,448

-39,624

1800,630

Площадь, м^2

S=2∆L∑(Yi)

702,546

М.И. отн. Х, м^4

Ix=(2/3)∆L∑(Yi)^3

8430,009

М.И. отн. У, м^4

Iy=(2/3)(∆L^3)∑((i^2)Y)

186662,432

Xf, м

Xf=∆L*((∑(iY)/∑Y))

-1,568

Цент. М.И. , м^4

If=Iy-SXf^2

184934,852

Таблица 14.3 – Вычисление элементов 2 ВЛ № шп

№ плеча, i

Y, м

Y^3, м3

i*Y, м

(i^2)*Y, м

0

10

-0,511

-0,133

-5,110

-51,100

1

9

0,663

0,291

5,967

53,703

2

8

2,386

13,583

19,088

152,704

3

7

3,948

61,536

27,636

193,452

4

6

5,210

141,421

31,260

187,560

5

5

6,154

233,063

30,770

153,850

6

4

6,540

279,726

26,160

104,640

7

3

6,540

279,726

19,620

58,860

8

2

6,540

279,726

13,080

26,160

9

1

6,540

279,726

6,540

6,540

10

0

6,540

279,726

0,000

0,000

11

-1

6,540

279,726

-6,540

6,540

12

-2

6,540

279,726

-13,080

26,160

13

-3

6,540

279,726

-19,620

58,860

14

-4

6,540

279,726

-26,160

104,640

15

-5

6,540

279,726

-32,700

163,500

16

-6

6,474

271,343

-38,844

233,064

17

-7

5,435

160,546

-38,045

266,315

18

-8

2,966

26,092

-23,728

189,824

19

-9

1,056

1,178

-9,504

85,536

20

-10

-0,548

-0,165

5,480

-54,800

98,633

3706,017

-27,730

1966,008

Поправки

-0,530

-0,149

0,185

-52,950

исправленные ∑

99,163

3705,868

-27,915

2018,958

Площадь, м2

S=2∆L∑(Yi)

739,455

М.И. отн. Х, м4

Ix=(2/3)∆L∑(Yi)^3

9211,554

М.И. отн. У, м4

Iy=(2/3)(∆L3)∑((i2)Y)

209295,419

Xf, м

Xf=∆L*((∑(iY)/∑Y))

-1,050

Цент. М.И. , м4

If=Iy-SXf2

208480,789

Таблица 14.4 – Вычисление элементов 3 ВЛ № шп

№ плеча, i

Y, м

Y^3, м3

i*Y, м

(i^2)*Y, м

0

10

-0,607

-0,224

-6,070

-60,700

1

9

1,066

1,211

9,594

86,346

2

8

2,910

24,642

23,280

186,240

3

7

4,465

89,015

31,255

218,785

4

6

5,594

175,052

33,564

201,384

5

5

6,372

258,718

31,860

159,300

6

4

6,540

279,726

26,160

104,640

7

3

6,540

279,726

19,620

58,860

8

2

6,540

279,726

13,080

26,160

9

1

6,540

279,726

6,540

6,540

10

0

6,540

279,726

0,000

0,000

11

-1

6,540

279,726

-6,540

6,540

12

-2

6,540

279,726

-13,080

26,160

13

-3

6,540

279,726

-19,620

58,860

14

-4

6,540

279,726

-26,160

104,640

15

-5

6,540

279,726

-32,700

163,500

16

-6

6,540

279,726

-39,240

235,440

17

-7

5,741

189,218

-40,187

281,309

18

-8

3,542

44,437

-28,336

226,688

19

-9

1,136

1,466

-10,224

92,016

20

-10

-0,548

-0,165

5,480

-54,800

101,611

3860,361

-21,724

2127,908

Поправки

-0,578

-0,194

-0,295

-57,750

исправленные ∑

102,189

3860,167

-21,429

2185,658

Площадь, м2

S=2∆L∑(Yi)

762,020

М.И. отн. Х, м4

Ix=(2/3)∆L∑(Yi)^3

9595,089

М.И. отн. У, м4

Iy=(2/3)(∆L3)∑((i2)Y)

226576,386

Xf, м

Xf=∆L*((∑(iY)/∑Y))

-0,782

Цент. М.И. , м4

If=Iy-SXf2

226110,548