Составители:
Рубрика:
Рис. 3.1.2. Схема, иллюстрирующая происхождение сил поддержания
Таким образом, силы поддержания обусловлены гидростатическим
давлением, всегда направлены вертикально вверх и равны весу жидкости,
вытесненной каким-либо телом, погруженным в нее полностью или час-
тично.
3.2.
СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ПЛАВАЮЩЕЕ СУДНО
3.2.1. Силы поддержания
На основании изложенного в предыдущем разделе, на рис. 3.2.1.1. пока-
зано распределение гидростатического давления по подводной поверхности
корпуса.
Если выделить на этой поверхности небольшую площадь и помножить
на нее гидростатическое давление, соответствующее глубине погружения
этой площадки, то получим силу гидростатического давления (показана
пунктиром). Как всякую силу, ее можно разложить на две взаимно перпенди-
кулярных составляющих (вертикальную и горизонтальную). Горизонтальные
составляющие гидростатических сил на каждом борту направлены навстречу,
в сумме равны на каждом борту и поэтому друг друга взаимно уничтожают,
независимо от формы корпуса на том или ином борту, как это доказывается в
гидромеханике.
Рис. 3.2.1.1. Схема сил, действующих на плавающее судно
Остаются не уничтоженными вертикальные составляющие гидростатиче-
ских сил, которые являются силами поддержания. Распределение этих сил по
корпусу показано на рис. 3.2.1.1. Если просуммировать силы поддержания по
всей подводной поверхности корпуса, то получим равнодействующую сил под-
держания, величина которой γV равна весу воды, заключенной в подводном
объеме судна. Чтобы действие результирующей силы было аналогичным дейст-
вию распределенных по корпусу сил поддержания, эту силу необходимо прило-
жить в строго определенной точке. Эта точка (С) называется центром величи-
ны (ЦВ). Ее физический смысл состоит в том, что она является геометрическим
центром подводного объема судна, и поэтому ее положение зависит от фор-
мы подводного объема, иначе говоря, от формы корпуса судна. Как известно,
форма корпуса определяется теоретическим чертежом, по которому проектант
судна рассчитывает параметры, зависящие от формы корпуса. Следовательно,
мы вправе ожидать, что проектант уже вычислил положение ЦВ еще в процессе
проектирования судна.
Положение ЦВ определяется координатами xс и zс (см. рис. 3.2.1.2.). Центр ве-
личины при отсутствии крена всегда лежит в плоскости симметрии судна (ДП),
так как он является геометрическим центром симметричного подводного объе-
ма. Поэтому третью координату
y
с
= 0 можно не рассматривать. Вычисленные координаты точки С проектант
приводит в судовой документации (в «Информации об остойчивости»), откуда их
можно получить для дальнейших расчетов.
z
zg
z
c
G
C
Действующая ватерлиния Уровень моря
V – подводный объем
С – центр величины
G – центр тяжести судна
γV – равнодействующая
сил поддержания
D – весовое
водоизмещение
Весовая нагрузка судна
Распределение сил поддержания
Рис. 3.1.2. Схема, иллюстрирующая происхождение сил поддержания
Таким образом, силы поддержания обусловлены гидростатическим
давлением, всегда направлены вертикально вверх и равны весу жидкости,
вытесненной каким-либо телом, погруженным в нее полностью или час- Рис. 3.2.1.1. Схема сил, действующих на плавающее судно
тично. Остаются не уничтоженными вертикальные составляющие гидростатиче-
ских сил, которые являются силами поддержания. Распределение этих сил по
3.2. СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ПЛАВАЮЩЕЕ СУДНО корпусу показано на рис. 3.2.1.1. Если просуммировать силы поддержания по
всей подводной поверхности корпуса, то получим равнодействующую сил под-
3.2.1. Силы поддержания держания, величина которой γV равна весу воды, заключенной в подводном
объеме судна. Чтобы действие результирующей силы было аналогичным дейст-
На основании изложенного в предыдущем разделе, на рис. 3.2.1.1. пока- вию распределенных по корпусу сил поддержания, эту силу необходимо прило-
зано распределение гидростатического давления по подводной поверхности жить в строго определенной точке. Эта точка (С) называется центром величи-
корпуса. ны (ЦВ). Ее физический смысл состоит в том, что она является геометрическим
Если выделить на этой поверхности небольшую площадь и помножить центром подводного объема судна, и поэтому ее положение зависит от фор-
на нее гидростатическое давление, соответствующее глубине погружения мы подводного объема, иначе говоря, от формы корпуса судна. Как известно,
этой площадки, то получим силу гидростатического давления (показана форма корпуса определяется теоретическим чертежом, по которому проектант
пунктиром). Как всякую силу, ее можно разложить на две взаимно перпенди- судна рассчитывает параметры, зависящие от формы корпуса. Следовательно,
кулярных составляющих (вертикальную и горизонтальную). Горизонтальные мы вправе ожидать, что проектант уже вычислил положение ЦВ еще в процессе
составляющие гидростатических сил на каждом борту направлены навстречу, проектирования судна.
в сумме равны на каждом борту и поэтому друг друга взаимно уничтожают, Положение ЦВ определяется координатами xс и zс (см. рис. 3.2.1.2.). Центр ве-
независимо от формы корпуса на том или ином борту, как это доказывается в личины при отсутствии крена всегда лежит в плоскости симметрии судна (ДП),
гидромеханике. так как он является геометрическим центром симметричного подводного объе-
Весовая нагрузка судна ма. Поэтому третью координату
yс = 0 можно не рассматривать. Вычисленные координаты точки С проектант
приводит в судовой документации (в «Информации об остойчивости»), откуда их
можно получить для дальнейших расчетов.
G – центр тяжести судна z
D – весовое G
водоизмещение
γV – равнодействующая zg
сил поддержания C
Уровень моря Действующая ватерлиния zc
V – подводный объем
С – центр величины
Распределение сил поддержания
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- …
- следующая ›
- последняя »
