Динамическая остойчивость. ДДО и ее свойства.

Динамической остойчивостью называется способность судна противостоять, не опрокидываясь, динамическому воздействию внешних моментов.

До сих пор при рассмотрении вопросов остойчивости предполагалось, что кренящий момент действует на судно статически, т.е. кренящий момент m_кр был равен восстанавливающему моменту m_Θ. Это могло быть:

1) либо при столь медленном нарастании m_кр, что в любой момент осуществлялось равенство m_кр = m_Θ;

2) либо в положении судна, когда с момента m_кр приложения прошло достаточно много времени.

В действительности во многих случаях кренящий момент прикладывается к судну динамически (накат волны, шквальный ветер и т.п.). В этих случаях нарастание кренящего момента происходит быстрее, чем восстанавливающий момент и равенство между моментами не соблюдается. В результате процесс наклонения судна совершается с ускорением.

Наибольший угол крена, которого достигает судно при наклонении с ускорением, называется динамическим углом крена Θ_дин. Величина Θ_дин значительно превышает величину статического угла крена Θ_с (при m_кр.дин = m_кр.ст). Возможен случай, когда при значительном угловом ускорении величина Θ_дин окажется настолько большой, что судно опрокинется (при неопасном для судна статическом приложении равного по величине m_кр).

В теории судна при изучении динамических наклонений обычно делается допущение, что вода и воздух не оказывают сопротивления такому наклонению; это допущение приводит к погрешности в безопасную сторону.

Диаграмма динамической остойчивости судна. Для решения задач динамической остойчивости удобно использовать диаграмму динамической остойчивости (ДДО), которая определяет работу восстанавливающего момента А_Θ при каждом значении угла Θ (рис. 3.27).

Как известно, работа восстанавливающего момента по углу крена может быть представлена выражением

А_Θ = m_Θ dΘ,

Рисунок 3.27 – Диаграмма динамической остойчивости

где функция m_Θ(Θ) представляет собой диаграмму статической остойчивости (ДСО).

Таким образом, ДДО является интегральной кривой по отношению к ДСО. Как всякая интегральная кривая, она обладает следующими свойствами:

1) каждая ее ордината выражает собой площадь под ДСО по эту ординату;

2) точка перегиба (точка В) соответствует максимуму ДСО;

3) максимум интегральной кривой (точка С) соответствует углу заката ДСО;

4) ордината ДДО при Θ = Θ_зак определяет собой запас динамической остойчивости судна в прямом положении равновесия;

5) тангенс угла касательной, проведенной к диаграмме динамической остойчивости, определяет ординату диаграммы статической остойчивости при том же угле крена.

Дата добавления: 2015-08-13