船舶航向穩(wěn)定性與回轉(zhuǎn)性-資料下載頁
2025-05-14 02:49本頁面
【正文】 制水動(dòng)力導(dǎo)數(shù) 出發(fā)可同時(shí)改善穩(wěn)定性和回轉(zhuǎn)性 (如增加舵面積 ) 船舶操縱性與耐波性 ? 基本概念： 船舶在水平面內(nèi)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)同時(shí)產(chǎn)生橫搖、縱搖、升沉等運(yùn)動(dòng) ,以及由于回轉(zhuǎn)過程中阻力增加引起的速降。 以上所述可理解為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的耦合 ,其中以 回轉(zhuǎn)橫傾 與 速降 最為明顯 . 第三節(jié) 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的耦合特性 船舶操縱性與耐波性 一、回轉(zhuǎn)橫傾 形成原因 :在回轉(zhuǎn)過程中，船體承受側(cè)向力其作用點(diǎn)高度各不相同，于是產(chǎn)生了對(duì) Ox軸的傾側(cè)力矩． 將回轉(zhuǎn)橫傾分為 三個(gè)階段 ，如圖所示： 轉(zhuǎn)舵階段 過渡階段 定?；剞D(zhuǎn)階段 轉(zhuǎn)舵階段 過渡階段 定常回轉(zhuǎn)階段 船舶操縱性與耐波性 一、回轉(zhuǎn)橫傾 轉(zhuǎn)舵階段 過渡階段 定?；剞D(zhuǎn)階段 r=v=0 產(chǎn)生向回轉(zhuǎn)內(nèi)側(cè)的傾斜 船舶操縱性與耐波性 一、回轉(zhuǎn)橫傾 轉(zhuǎn)舵階段 過渡階段 定常回轉(zhuǎn)階段 船舶操縱性與耐波性 一、回轉(zhuǎn)橫傾 轉(zhuǎn)舵階段 過渡階段 定?；剞D(zhuǎn)階段 0?? rv ??忽略舵力 ,船產(chǎn)生外傾 船舶操縱性與耐波性 回轉(zhuǎn)過程中橫傾角隨時(shí)間的變化 船舶操縱性與耐波性 特別指出 ?過渡階段橫傾角隨時(shí)間變化而振動(dòng) ?圖中最大橫傾角出現(xiàn)在過渡階段 . 回轉(zhuǎn)過程中橫傾角隨時(shí)間的變化 船舶操縱性與耐波性 穩(wěn)定橫傾角的估算 慣性力取矩 原因 ：回轉(zhuǎn)過程會(huì)降低橫穩(wěn)性 ,穩(wěn)性規(guī)范對(duì)此有所限制 ,所以必須 估算 定?；剞D(zhuǎn)階段 穩(wěn)定橫傾角 . 估算式： 質(zhì)量慣性力取矩： 消元推出 Nxo穩(wěn)定回轉(zhuǎn)階段的橫傾外力矩； ZG為重心垂向高度 船舶操縱性與耐波性 穩(wěn)定橫傾角的估算 慣性力取矩 穩(wěn)定回轉(zhuǎn)過程存在速降， V0代替 u1,穩(wěn)定橫傾角 ： 通常取 R0=，橫傾角最大，并且取穩(wěn)定回轉(zhuǎn)時(shí) V0=，于是上式： 我國(guó)海船 穩(wěn)性規(guī)范 船舶操縱性與耐波性 穩(wěn)定橫傾角影響 外傾角與回轉(zhuǎn)初速平方成正比 ， 與初穩(wěn)性高成反比。 這表明 高速船回轉(zhuǎn)時(shí)外傾角比低速船大得多。 特別是在橫風(fēng)順浪航行的船舶滿舵調(diào)頭在外傾角加上風(fēng)和浪的作用，有可能使船舶處于危險(xiǎn)狀態(tài)如圖所示。 二、回轉(zhuǎn)過程速降 ? 側(cè)向速度和角速度引起 阻力 增加． ? 側(cè)向速度、角速度以及舵角使 槳效率 下降． 表征回轉(zhuǎn)速降：定?；剞D(zhuǎn)階段航速Ｖ ０ 與直 線航速 u1之比，稱為 回轉(zhuǎn)速降系數(shù) ． 1。形成原因： 2。表征系數(shù)： 船舶操縱性與耐波性 二、回轉(zhuǎn)過程速降 線性理論解決不了速降問題，而非線性 解析方法過于復(fù)雜，通常采用估算法． 3。估算法： 介紹估算方法 戴維遜方法 費(fèi)加耶夫斯基方法 其它學(xué)者的方法 船舶操縱性與耐波性 回轉(zhuǎn)速降系數(shù)與相對(duì) 回轉(zhuǎn)直徑之間的關(guān)系 二、回轉(zhuǎn)過程速降 戴維遜方法 船舶操縱性與耐波性 還有杉原、費(fèi)爾索夫和澤姆遼諾夫斯基等人給出了不同的計(jì)算公式． 二、回轉(zhuǎn)過程速降 費(fèi)加耶夫斯基方法 船舶操縱性與耐波性 思考題 1. 何謂自動(dòng)穩(wěn)定性 ,何謂控制穩(wěn)定性 ? 2. 具有直線運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的船是否具有方向穩(wěn)定性和位置穩(wěn)定性 ?對(duì)通常水面船舶若不操舵 (δ=0)，則當(dāng)干擾去除后的運(yùn)動(dòng)情況如何？ 3. 線性操縱運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型中八個(gè)線性水動(dòng)力導(dǎo)數(shù)，說明其含義并分析數(shù)量級(jí)大小。 4. 某船經(jīng)試航表明不具有直線運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性，試問采取什么措施能使穩(wěn)定性改善？ 5. 如何粗略估算回轉(zhuǎn)初期轉(zhuǎn)首時(shí)間？ 6. 是從受力角度來分析船舶回轉(zhuǎn)過程的橫傾情況？ 船舶操縱性與耐波性 作業(yè) 6， 8題
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