Теория судна. Статика. Лекция № 1. Геометрия корпуса судна

Содержание

Слайд 2

Вопросы лекции: 1. Общие понятия о мореходных качествах судна 2. Значение

Вопросы лекции:

1. Общие понятия о мореходных качествах судна
2. Значение мореходности в

профессиональной деятельности судоводителя
3. Геометрия корпуса судна
Слайд 3

1. Общие понятия о мореходных качествах судна Мореходные качества судна –

1. Общие понятия о мореходных качествах судна

Мореходные качества судна – это

совокупность свойств, присущих судну, как движущемуся в воде упругому телу:
Плавучесть
Остойчивость
Непотопляемость
Ходкость
Управляемость
Мореходность (качка)

Статика судна

Динамика судна

Слайд 4

1. Общие понятия о мореходных качествах судна Объектами профессиональной деятельности моряков

1. Общие понятия о мореходных качествах судна

Объектами профессиональной деятельности моряков являются

корабли, суда, средства океанотехники
Общее для всех этих инженерных сооружений: свои функции они выполняют плавая в воде, на ее поверхности или в погруженном состоянии
Слайд 5

1. Общие понятия о мореходных качествах судна Все корабли, суда, средства

1. Общие понятия о мореходных качествах судна

Все корабли, суда, средства океанотехники

должны удовлетворять совокупности мореходных качеств
Предмет теории судна составляет изучение мореходных качеств
Слайд 6

История развития науки о мореходности Архимед около 2300 лет назад сформулировал

История развития науки о мореходности

Архимед около 2300 лет назад сформулировал закон,

на котором базируются плавучесть и остойчивость судна.
В 1666 году английский судостроитель Энтони Дин предсказал осадку судна до его спуска на воду. Дин прорезал пушечные порты судна "Ruppert" на стапеле, он же ввел правило взвешивания всех частей корпуса строящегося судна, и грузов, входящих в оснастку.
Слайд 7

Первые научные труды в области мореходности Труды академика Российской Академии наук

Первые научные труды в области мореходности

Труды академика Российской Академии наук Леонарда

Эйлера и французского астронома Пьера Бугера (середина 18 в.)
Экспериментальные исследования сопротивления воды движению судов: Франция, 1770 г. и Англия, 1795-1798 гг.
Настоящее развитие теории судна - начало строительства судов с металлическими корпусами и механической двигательной установкой (вторая половина XIX в)
Слайд 8

Основоположники науки теории корабля Английский инженер Эдвард Джеймс Рид первым обратил

Основоположники науки теории корабля

Английский инженер Эдвард Джеймс Рид первым обратил внимание

на роль высоты надводного борта в обеспечении остойчивости.
Английский инженер-кораблестроитель Уильям Фруд - основоположник научного метода определения сопротивления воды движению судна.
Слайд 9

Вклад российских ученых в развитие теории судна Академик Алексей Николаевич Крылов

Вклад российских ученых в развитие теории судна

Академик Алексей Николаевич Крылов

- основоположник теории качки судна
Вклад соотечественников в развитие учения о непотопляемости судна:
С.О. Макаров, А.Н. Крылов, И.Г. Бубнов, В.Г. Власов, Ю.А. Шиманский,
В.В. Семенов-Тян-Шанский,
С.Н. Благовещенский, Д.В. Дорогостайский и др.
Слайд 10

Вклад российских ученых в развитие теории судна Ходкость: Д.И. Менделеев, Н.Е.

Вклад российских ученых в развитие теории судна

Ходкость: Д.И. Менделеев,

Н.Е. Жуковский, Н.Е. Кочин,
Э.Э. Папмель, В.М. Лаврентьев и др.;
Качка: В.Г. Власов, М.Д. Хаскинд,
А.Н. Холодилин, В.В. Луговский и др.;
Управляемость: К.К. Федяевский,
А.М. Басин, В.В. Рождественский,
Ф.М. Кацман и др.
Слайд 11

А.Н. Крылов: «Часто истинная причина аварии кораблей лежала не в действии

А.Н. Крылов:

«Часто истинная причина аварии кораблей лежала не в действии неотвратимых

и непреодолимых сил природы, не в "неизбежных случайностях на море ", а в непонимании основных свойств и качеств судна, несоблюдении правил службы и самых простых мер предосторожности, непонимании опасности, в которую корабль ставится, в небрежности, отсутствии предусмотрительности…".
Слайд 12

2. Значение мореходности в профессиональной деятельности Ответственность за значительное количество морских

2. Значение мореходности в профессиональной деятельности

Ответственность за значительное количество морских аварий

и катастроф лежит на экипажах судов:
Гибель т/х «Andrea Doria»
Гибель т\х «Адмирал Нахимов»
Гибель паромов «Gerald Of Free Enterprise», «Эстония»
Опрокидывание в результате неграмотного спрямления плавбазы «Александр Обухов»
Слайд 13

2. Значение мореходности в профессиональной деятельности Ответственность за значительное количество морских

2. Значение мореходности в профессиональной деятельности

Ответственность за значительное количество морских аварий

и катастроф лежит на экипажах судов:
Гибель лайнера «Explorer»
Гибель парома «Sea Diamond»
Гибель пассажирского судна «Булгария»
Гибель платформы «Кольская»
Гибель лайнера «Costa Concordia»
Гибель парома «Sewol»
Слайд 14

Кодекс торгового мореплавания На капитана судна возлагается управление судном, в том

Кодекс торгового мореплавания

На капитана судна возлагается управление судном, в том числе

судовождение, принятие мер по обеспечению безопасности плавания судна….
Слайд 15

Значение мореходности в профессиональной деятельности Капитан судна несет ответственность: За правильность

Значение мореходности в профессиональной деятельности

Капитан судна несет ответственность:
За правильность выполнения

всех процедур при загрузке судна;
Контроль и поддержание плавучести, остойчивости и прочности судна в рейсе;
Выбор режима хода (курса, скорости), обеспечивающего безопасность судна и экипажа при плавании в тяжелых погодных условиях.
Слайд 16

Порядок изучения курса «Теория судна» 6 семестр – Статика судна: Плавучесть;

Порядок изучения курса «Теория судна»

6 семестр – Статика судна:
Плавучесть;
Остойчивость;
Непотопляемость
7 семестр –

Динамика судна:
Основы гидромеханики;
Ходкость;
Мореходность (качка);
Управляемость

Экзамен

Курсовая работа
Зачет без оценки
Экзамен
(итоговый)

Слайд 17

Основная учебная литература Теория судна. Статика. – СПб.: изд. ГМА им.

Основная учебная литература

Теория судна. Статика. – СПб.: изд. ГМА им. адм.

С.О. Макарова, 2009
2. Теория и устройство судов. Под ред. проф. Ф.М. Кацмана. Л. «Судостроение», - 1991
Слайд 18

Дополнительная литература 1. Крылов А.Н. Мои воспоминания. Л. «Судостроение», - 1979

Дополнительная литература

1. Крылов А.Н. Мои воспоминания. Л. «Судостроение», - 1979
3. Правила

классификации и постройки морских судов т. 1. Российский Морской регистр судоходства. С-Пб, - 2007
4. Правила о грузовой марке морских судов. Российский Морской регистр судоходства. С-Пб, - 1999
Слайд 19

3. Геометрия корпуса судна Определения: Поверхность спокойной (тихой) воды – горизонтальная

3. Геометрия корпуса судна

Определения:
Поверхность спокойной (тихой) воды – горизонтальная поверхность, совпадающая

с поверхностью воды в спокойном, невозмущенном состоянии.
Ватерлиния – сечение поверхности корпуса плоскостью спокойной воды.
Грузовая ватерлиния (ГВЛ) – ватерлиния судна с полным грузом.
Слайд 20

Мореходные свойства зависят от размеров и формы корпуса судна Теоретическим чертежом

Мореходные свойства зависят от размеров и формы корпуса судна

Теоретическим чертежом (ТЧ)

называется графическое изображение наружной поверхности корпуса судна в виде суммы проекций сечений корпуса тремя системами плоскостей
Слайд 21

Формирование плоскостей ТЧ и системы координат ОП – основная плоскость ДП

Формирование плоскостей ТЧ и системы координат

ОП – основная
плоскость

ДП – диаметральная
плоскость

О

X

Y

Z

Слайд 22

Главные плоскости ТЧ: Диаметральная плоскость (ДП) – продольная плоскость симметрии, делящая

Главные плоскости ТЧ:

Диаметральная плоскость (ДП) – продольная плоскость симметрии, делящая корпус

судна на две половины: правую и левую.
Плоскость мидель-шпангоута (миделя) –поперечная плоскость, перпендикулярная ДП, расположенная посередине расчетной длины корпуса.
Обозначается:
Слайд 23

Главные плоскости ТЧ: Основная плоскость (ОП) –плоскость, перпендикулярная плоскостям ДП и

Главные плоскости ТЧ:

Основная плоскость (ОП) –плоскость, перпендикулярная плоскостям ДП и миделя

и проходящая через точку их пересечения с теоретической поверхностью корпуса в днищевой части
Слайд 24

Формирование ТЧ Батокс Теоретическая ватерлиния Теоретический шпангоут

Формирование ТЧ

Батокс

Теоретическая ватерлиния

Теоретический шпангоут

Слайд 25

Проекция ТЧ Бок ГВЛ

Проекция ТЧ Бок

ГВЛ

Слайд 26

Проекции ТЧ Теоретический шпангоут Теоретическая ватерлиния ГВЛ Корпус Полуширота

Проекции ТЧ

Теоретический
шпангоут

Теоретическая ватерлиния

ГВЛ

Корпус

Полуширота

Слайд 27

Теоретический чертеж судна Кроме графического изображения ТЧ в трех проекциях в

Теоретический чертеж судна

Кроме графического изображения ТЧ в трех проекциях в настоящее

время в составе проектной (иногда и судовой) документации его представляют в виде таблиц числовых значений координат ТЧ
Электронная версия отчетной документации содержит файл значений координат ТЧ
Слайд 28

Главные размерения и коэффициенты ТЧ Главные размерения и коэффициенты – это

Главные размерения и коэффициенты ТЧ

Главные размерения и коэффициенты – это обобщенные

характеристики формы и размеров корпуса
Две группы размерений:
Конструктивные - обычно играющие роль габаритных размеров
Размеры, характеризующие деление корпуса судна на надводную и подводную части
Слайд 29

Главные размерения и коэффициенты ТЧ Конструктивная ватерлиния (КВЛ) – это основная

Главные размерения и коэффициенты ТЧ

Конструктивная ватерлиния (КВЛ) – это основная расчетная

ватерлиния судна, соответствующая расчетной ватерлинии полного водоизмещения судна.
Грузовая ватерлиния (ГВЛ) – это ватерлиния, соответствующая конкретному варианту загрузки судна
Слайд 30

Главные размеры Главные размеры первой группы: Lнб – наибольшая длина; Внб

Главные размеры

Главные размеры первой группы:
Lнб – наибольшая длина;
Внб – наибольшая ширина;

– высота борта (Н, К, мидель)
Главные размеры второй группы:
Lквл (часто L) – длина по ватерлинии;
Вквл и dквл – ширина и осадка по КВЛ;
Dнб – высота надводного борта ( Н, К, мидель)
Слайд 31

Главные размеры Bквл Dб Lнб Lквл d Dнб

Главные размеры

Bквл


Lнб

Lквл

d

Dнб

Слайд 32

Коэффициенты ТЧ Коэффициенты ТЧ – это безразмерные величины, характеризующие основные особенности

Коэффициенты ТЧ

Коэффициенты ТЧ – это безразмерные величины, характеризующие основные особенности формы

корпуса судна
Они подразделяются на отношения главных размеров и коэффициенты полноты
Слайд 33

Основные коэффициенты ТЧ Относительное удлинение Отношение ширины судна к осадке Коэффициент

Основные коэффициенты ТЧ

Относительное удлинение

Отношение ширины судна к осадке

Коэффициент полноты ватерлинии

Коэффициент полноты


мидельшпангоута

Коэффициент общей полноты

Слайд 34

Коэффициент полноты ватерлинии L B S

Коэффициент полноты ватерлинии

L

B

S

Слайд 35

Коэффициент полноты мидельшпангоута ω ω - площадь погруженной части шпангоута

Коэффициент полноты мидельшпангоута

ω

ω - площадь погруженной части шпангоута

Слайд 36

Коэффициенты полноты для судов различных типов

Коэффициенты полноты для судов различных типов

Слайд 37

Посадка судна Посадкой судна называется равновесное положение плавающего судна относительно поверхности

Посадка судна

Посадкой судна называется равновесное положение плавающего судна относительно поверхности спокойной

воды.
Посадка судна определяется положением его ватерлинии относительно корпуса
Слайд 38

Посадка судна Посадка судна характеризуется параметрами посадки, к которым относят: d

Посадка судна

Посадка судна характеризуется параметрами посадки, к которым относят:
d – средняя

осадка –измеренное вдоль оси Oz расстояние от ОП до точки пересечения ватерлинии с этой осью;
ψ - угол дифферента;
θ - угол крена.
Слайд 39

Посадка судна Положительный угол крена соответствует наклонению судна на правый борт,

Посадка судна

Положительный угол крена соответствует наклонению судна на правый борт, положительный

угол дифферента – наклонению судна на нос.
Принято изображать судно вместе с осями связанной системы координат так, чтобы ОП была горизонтальной.
Слайд 40

Изображение судна, сидящего с дифферентом а) Истинное положение судна относительно поверхности

Изображение судна, сидящего с дифферентом

а) Истинное положение судна относительно поверхности воды
б)

Общепринятое изображение судна, сидящего с дифферентом на нос
Слайд 41

Средняя осадка и угол крена

Средняя осадка и угол крена

Слайд 42

Посадка судна Ватерлинии, параллельные ОП, называют прямыми Ватерлинии, не параллельные ОП, называют наклонными

Посадка судна

Ватерлинии, параллельные ОП, называют прямыми
Ватерлинии, не параллельные ОП, называют

наклонными
Слайд 43

Наклонные и прямые ватерлинии О θ В1 Л1 y z В Л Наклонная ватерлиния Прямая ватерлиния

Наклонные и прямые ватерлинии

О

θ

В1

Л1

y

z

В

Л

Наклонная ватерлиния

Прямая ватерлиния

Слайд 44

Посадка прямо, с дифферентом L В d ψ О Л x z Угол дифферента - Ψ

Посадка прямо, с дифферентом

L

В

d

ψ

О

Л

x

z

Угол дифферента - Ψ

Слайд 45

Посадка прямо, с дифферентом Осадки носом и кормой: dн и dк Дифферент = dн - dк

Посадка прямо, с дифферентом

Осадки носом и кормой: dн и dк

Дифферент

= dн - dк
Слайд 46

Посадка прямо, с дифферентом

Посадка прямо, с дифферентом

Слайд 47

Марки углублений 1. Обозначают осадку по нижнюю кромку горизонтального киля арабскими

Марки углублений

1. Обозначают осадку по нижнюю кромку горизонтального киля арабскими цифрами

в дм (м) или римскими в фт.
2. Наносятся на корпус судна по ПБ и ЛБ:
в носовой и в кормовой частях (часто на транце);
в районе мидель - шпангоута
3. Отстоят по высоте друг от друга на 100 - 200 мм
Слайд 48

Марки углублений

Марки углублений

Слайд 49

Марки на транце судна

Марки на транце судна

Слайд 50

Марки в районе мидельшпангоута Осадка равна 3,08 м

Марки в районе мидельшпангоута

Осадка равна 3,08 м

Слайд 51

Осадки, измеренные по маркам, отличаются от теоретических: А) На толщину горизонтального

Осадки, измеренные по маркам, отличаются от теоретических:

А) На толщину горизонтального киля
Б)

Вследствие несовпадения их с 0, 10 и 20-м теоретическими шпангоутами
В «Информации капитану» содержится инструкция по замеру осадок с помощью марок углублений
Слайд 52

Приборы для определения посадки судна Кренометры и дифферентометры: Механические маятникового и

Приборы для определения посадки судна

Кренометры и дифферентометры:
Механические маятникового и пузырькового типов,

работающие только на тихой воде;
Демпфированные, позволяющие определять среднее по времени значение углов крена и дифферента во время качки судна;
Слайд 53

Приборы для определения посадки судна Измерители осадки (осадкомеры): Гидростатические, по принципу

Приборы для определения посадки судна

Измерители осадки (осадкомеры):
Гидростатические, по принципу сообщающихся сосудов;
Гидростатические,

использующие в качестве измерительного элемента датчики давления.
Слайд 54

Задание на самоподготовку «Теория судна». Статика 2009 г. Проработать материал п.п.

Задание на самоподготовку

«Теория судна». Статика 2009 г.
Проработать материал п.п. 1.1 и

1.2
Законспектировать п.п. 1.2.1, 1.2.2