11耐波性、操纵性解说.pptVIP

* 第七节 耐 波 性 一、摇摆运动： 二、耐波性： 船舶在风浪中遭受由于外力干扰所产生的各种摇 荡运动及抨击上浪、失速飞车和波浪弯矩等，仍具有足够的稳性和船体结构强度，并能保持一定的航速安全航行的性能。 外力矩 复原力矩 惯性力矩 惯性力矩 复原力矩 复原力矩 船在外力作用下产生倾斜，当外力消除后，船凭自身惯性围绕着原平衡位置作的往复运动叫摇摆运动 三、船舶运动分类： 直线运动 单一运动 往复运动 沿X 沿Y 沿Z 进退 横漂 升沉 Heaving 纵荡 垂荡Yawing 横荡 转动 绕X 绕Y 绕Z 横倾 回转 横摇 Rolling 纵摇 Pitching 首尾摇 纵倾 X Z Y 摇摆运动 四、摇摆运动的危害 1、横摇使货物移动，船舶因过度倾斜而倾覆。 2、纵摇、升沉运动产生的附加应力导致船体折断。 3、甲板易浸水，抗沉性降低。 4、阻力增加，螺旋桨产生飞车，效率下降，航速下降，船 舶失速。 5、乘员晕船，工作条件恶化。 6、影响机器设备和航海仪器的正常运转。 五、静水中的摇摆（自由摇摆 Free rolling） 横摇周期T θ （Period of roll） 1、定义：船舶完成一个完整摇摆所需的时间。 2、作用：周期越大，船舶摇摆平缓。 T θ越大，h越小，初稳性越差。 六、波浪中的摇摆（强迫摇摆 Compellabe rolling） 1、波浪周期T W （Wave period） 2、三种典型摇摆 当T θ T W 巍然不动 当T θ T W 随波逐流 当T θ=T W 谐摇（Synchronous rolling） 避免谐摇的办法：改变航速或航向 七、减摇装置（Stabilizer） 1、舭龙骨（Bilge keel）装于船中两舷舭部外侧，与舭部外板垂直的长条形板材结构。是最简单而有效的减摇装置。当船舶横摇时，舭龙骨产生与横摇方向相反的阻力，形成减摇力矩，从而减小船舶的横摇。舭龙骨结构简单、造价低、效能高、便于维护，因此得到广泛的应用。 2、防摇鳍（Fins）目前效果最好的减摇装置。装于船中两舷舭部，剖面为机翼形，又称侧舵。通过操纵机构转动减摇鳍，使水流在上产生作用力，从而形成减摇力矩，减小摇摆。该设备结构复杂，造价较高，且效果取决于航速，航速越高，效果越好，故多用于高速船舶。 3、减摇水舱（Anti—rolling tanks）船体内部左右舷连通的U型或槽形水舱。分为主动式和被动式两种。当船舶侧倾时，水在水舱中的流动产生的水柱振荡滞后于波浪振荡180度相位角，所产生的减摇力矩与波浪的倾侧力矩正好相反，从而起到减摇作用。其效果与水舱的形状、水量、位置有关。其缺点是需占用较大的容积。 4、旋回止摇器（Gyroscopic Stabilizer） 第八节 操纵性（Manoeuvrability） 一、定义：船舶依靠操作装置来保持或改变航向的能力 二、内容：航向稳定性：保持航向的能力（海船） 回转性：改变航向的能力（内河） 转首性：船舶应舵转首的快速能力 三、回转运动（Turning motion） 1、转舵阶段： 2、过渡阶段： 3、定常回转阶段： 舵角α（Rudder angle） 漂角β （Drift angle） 4、回转圈（Turning circle） 船在一定舵角下作回转运动，其重心移动的轨迹。 回转圈（Steady—turning diameter） 直径D越小，回转性越好。 四、K、T 指数 1、 K： 回转性指数（turning ability index） K=单位舵角的回转力矩/单位回转角速度时的粘性阻力 K越大，相对回转直径D越小，回转性好 2、T ：应舵指数（turning lag index） T=船舶惯性/单位回转角速度时的粘性阻力 T小，从操舵到进入定常回转的时间短，操纵响应特性好； 外界对船舶的扰动衰减快，偏航小，航向稳定性好。 五、改善操纵性的措施