RU2033370C1 - Method of check of ship's stability - Google Patents

Method of check of ship's stability Download PDF

Info

Publication number
RU2033370C1
RU2033370C1 SU4856356A RU2033370C1 RU 2033370 C1 RU2033370 C1 RU 2033370C1 SU 4856356 A SU4856356 A SU 4856356A RU 2033370 C1 RU2033370 C1 RU 2033370C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ship
period
vessel
stability
relative
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.И. Нечаев
Original Assignee
Нечаев Юрий Иванович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Нечаев Юрий Иванович filed Critical Нечаев Юрий Иванович
Priority to SU4856356 priority Critical patent/RU2033370C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2033370C1 publication Critical patent/RU2033370C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Abstract

FIELD: shipbuilding. SUBSTANCE: the following parameters are measured: rolling period, drafts fore and aft, period of encounter, relative bearing, ship's running speed, period of oscillatory motion of ship relative to transverse central axis and stress acting amidships in section being checked on upper deck, port and starboard. EFFECT: enhanced reliability. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области судостроения, в частности к способам контроля остойчивости судна в условиях эксплуатации, и может быть использовано при создании навигационных экспертных систем. The invention relates to the field of shipbuilding, in particular to methods for monitoring the stability of a vessel under operating conditions, and can be used to create navigation expert systems.

Известен способ контроля устойчивости, основанный на измерении периода бортовой качки и определении расчетом метацентрической высоты, при вычислении которой дополнительно измеряют осадки носом и кормой, кажущийся период волны, курсовой угол и скорость судна на нерегулярном волнении. Недостаток способа низкая достоверность контроля безопасности судна в экстремальных ситуациях, особенно при резкой качке и интенсивных динамических нагрузках на корпус судна. A known method of stability control, based on measuring the rolling period and determining the calculation of metacentric height, the calculation of which additionally measure precipitation with bow and stern, the apparent wave period, heading angle and speed of the vessel on an irregular wave. The disadvantage of this method is the low reliability of monitoring the safety of the vessel in extreme situations, especially during sharp rolling and intense dynamic loads on the hull.

Цель изобретения повышение достоверности оценки безопасности эксплуатации судна. The purpose of the invention to increase the reliability of assessing the safety of operation of the vessel.

Сущность изобретения: дополнительно измеряют период колебаний судна относительно поперечной центральной оси и напряжения, действующие по обеим бортам верхней палубы в плоскости миделя. The inventive measure the period of oscillation of the vessel relative to the transverse central axis and stresses acting on both sides of the upper deck in the plane of the midsection.

На фиг. 1 представлена структурно-функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 схема выбора оптимального курсового угла. In FIG. 1 presents a structural and functional diagram of a device that implements the proposed method; in FIG. 2 scheme for choosing the optimal heading angle.

Способ контроля остойчивости судна осуществляют следующим образом. The method of monitoring the stability of the vessel is as follows.

Измеряют курсовой угол волны, скорость судна, осадки носом и кормой и одновременно производят регистрацию периодов колебаний судна относительно продольной и поперечной центральных осей и напряжения, действующие по бортам верхней палубы в плоскости миделя. The directional angle of the wave, the speed of the vessel, the draft with bow and stern are measured, and at the same time, the periods of oscillation of the vessel relative to the longitudinal and transverse central axes and the stresses acting on the sides of the upper deck in the midship plane are recorded.

По данным измерений устанавливают:
водоизмещение, кажущийся период и фактическую метацентрическую высоту и производят оценку ситуации путем сопоставления фактических показателей остойчивости, качки и прочности с допустимыми значениями по условиям:
h<hкр, σ>σкр,

Figure 00000001
W, (1) где hкр критическая метацентрическая высота;
σ и σкр фактическое и допустимое напряжения; W=(0,7-1,3) τθ или (0,7-1,3) τΨ; τθ и τΨ периоды бортовой и килевой качки судна;
область допустимого изменения курсового угла волны φдоп= φ ±15о, внутри которой выделяют зоны неблагоприятных курсовых углов, определенных условиями (1);
метацентрическую высоту h(φ), действующие напряжения σ (φ) и полное гидродинамическое сопротивление R(φ) в диапазоне φдоп
Figure 00000002
, (2) где f1(φ)=а12 φ23 φ34 φ45φ 56φ 6;
f2(φ)=b1φ 2+b2φ 3+b3φ 5+b4 φ6+b5 φ7+
+b6φ 9;
f3( φ)=c1φ* +с2(φ*)3+c3(φ*)4+ с4(φ*)5+
+ с5(φ*)66(φ*)9˙[1+f(κR)][1+f(κq)] а1=-0,13, а2=-0,29, а3=0,50, а4=-0,10, а5=0,006, а6=-0,002; b1=-1,58, b2=1,03, b3=-0,061, b4=-0,03, b5=0,013, b6=-0,00027; c1=3,34, c2=-2,60, c3=0,54, c4=0,19, c5=0,0402, c6=-0,0048; φ=0 соответствует движению судна на попутном волнении, а φ*=0 на встречном волнении; при φ*= 3 π/2- π f3(φ)=f3(φ*=3 π/2)=const; σ1 и σ2 напряжения от общего изгиба корпуса на волнении, установленные при положении судна вразрез волнам и лагом к волнению; f(κR)=3(κR-0,9); κR=(1,2-0,1 α1/2)-(2,9 α1/2-1,9)Fr; Fr= V/(gL)1/2; g ускорение свободного падения; L длина судна; f(κq)= -1,05q*+0,78(q*)2; q*=q-0,3; q=qo(10h3%/L); qo=1,0 для развитого, qo= 0,7 для развивающегося и qo=1,5 для волнения зыби; h3% высота волны 3%-ной обеспеченности; Rо сопротивление судна на тихой воде; Δ R дополнительное сопротивление на встречном волнении; α коэффициент полноты ватерлинии;
оптимальные значения курсового угла φорt и скорости судна Vорt, соответствующие минимуму полного гидродинамического сопротивления на участке φдоп (при отсутствии указанного минимума принимают наименьшую величину сопротивления за пределами выделенных по условиям (1) зон неблагоприятных курсовых углов), где Vopt=V+ Δ V; V скорость; Δ V=[(R/R*)1/3-1] приращение скорости, вызванное снижением сопротивления; R и R* значения сопротивления при курсовых углах φ и φopt.According to the measurements establish:
displacement, apparent period and actual metacentric height and assess the situation by comparing the actual indicators of stability, pitching and strength with acceptable values under the conditions:
h <h cr , σ> σ cr ,
Figure 00000001
W, (1) where h cr critical metacentric height;
σ and σ cr the actual and allowable stress; W = (0.7-1.3) τ θ or (0.7-1.3) τ Ψ ; τ θ and τ Ψ periods of rolling and pitching of the vessel;
the area of permissible change in the directional angle of the wave φ add = φ ± 15 about , inside which there are zones of unfavorable course angles defined by conditions (1);
metacentric height h (φ), acting stresses σ (φ) and total hydrodynamic resistance R (φ) in the range φ add
Figure 00000002
, (2) where f 1 (φ) = a 1 + a 2 φ 2 + a 3 φ 3 + a 4 φ 4 + a 5 φ 5 + a 6 φ 6 ;
f 2 (φ) = b 1 φ 2 + b 2 φ 3 + b 3 φ 5 + b 4 φ 6 + b 5 φ 7 +
+ b 6 φ 9 ;
f 3 (φ) = c1φ * + s 2 (φ *) 3 + c 3 (φ *) 4 + s 4 (φ *) 5 +
+ s 5 (φ *) 6 + s 6 (φ *) 9 ˙ [1 + f (κ R )] [1 + f (κ q )] a 1 = -0.13 and 2 = -0.29 , and 3 = 0.50, and 4 = -0.10, and 5 = 0.006, and 6 = -0.002; b 1 = -1.58, b 2 = 1.03, b 3 = -0.061, b 4 = -0.03, b 5 = 0.013, b 6 = -0.00027; c 1 = 3.34, c 2 = -2.60, c 3 = 0.54, c 4 = 0.19, c 5 = 0.0402, c 6 = -0.0048; φ = 0 corresponds to the movement of the vessel in the case of passing waves, and φ * = 0 for the oncoming waves; when φ * = 3 π / 2- π f 3 (φ) = f 3 (φ * = 3 π / 2) = const; σ 1 and σ 2 stresses from the total bending of the hull on the waves, set when the vessel is in position against the waves and the lag to the waves f (κ R ) = 3 (κ R -0.9); κ R = (1.2-0.1 α 1/2 ) - (2.9 α 1/2 -1.9) Fr; Fr = V / (gL) 1/2 ; g acceleration of gravity; L ship length; f (κ q ) = -1.05q * + 0.78 (q *) 2 ; q * = q-0.3; q = q o (10h 3% / L); q o = 1.0 for the developed, q o = 0.7 for the developing and q o = 1.5 for the excitement of swell; h 3% wave height 3% security; R about the resistance of the ship in quiet water; Δ R additional resistance to oncoming waves; α waterline completeness coefficient;
the optimal values of the heading angle φ ort and the vessel speed V ort , corresponding to the minimum of the total hydrodynamic resistance in the section φ add (in the absence of the specified minimum, the least resistance is taken outside the zones of unfavorable heading angles selected according to conditions (1)), where V opt = V + Δ V; V speed; Δ V = [(R / R *) 1/3 -1] the increment of speed caused by a decrease in resistance; R and R * are resistance values at course angles φ and φ opt .

Устройство содержит датчики курсового угла 1 и скорости судна 2, значения которых вводят в ЭВМ 10 с помощью дисплея 11, датчики периодов колебательного движения судна относительно продольной 3 и поперечной 4 центральных осей, датчики 5 и 6 давлений, характеризующие осадки судна носом и кормой, датчики напряжений по правому 7 и левому 8 бортам верхней палубы в плоскости миделя, сигналы от которых поступают на вход программно-управляющего модуля 9 преобразования исходной информации и ввода ее в ЭВМ 10 с цветным графическим дисплеем 11 и принтером 12. The device contains sensors for heading angle 1 and speed of the vessel 2, the values of which are entered into the computer 10 using the display 11, sensors for periods of oscillatory movement of the vessel relative to the longitudinal 3 and transverse 4 central axes, pressure sensors 5 and 6, characterizing the draft of the vessel with bow and stern, sensors voltage on the right 7 and left 8 sides of the upper deck in the midship plane, the signals from which are fed to the input of the program-control module 9 for converting the initial information and entering it into a computer 10 with a color graphic display 11 and a printer 12.

Claims (1)

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОСТОЙЧИВОСТИ СУДНА, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности оценки безопасности эксплуатации судна, дополнительно измеряют период колебаний судна относительно поперечной центральной оси и напряжения, действующие по бортам верхней палубы в плоскости миделя. METHOD OF CONTROL OF STABILITY OF A SHIP, characterized in that, in order to increase the reliability of assessing the safety of operation of a ship, they additionally measure the period of oscillation of the ship relative to the transverse central axis and the stresses acting on the sides of the upper deck in the midship plane.
SU4856356 1990-08-06 1990-08-06 Method of check of ship's stability RU2033370C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4856356 RU2033370C1 (en) 1990-08-06 1990-08-06 Method of check of ship's stability

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4856356 RU2033370C1 (en) 1990-08-06 1990-08-06 Method of check of ship's stability

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2033370C1 true RU2033370C1 (en) 1995-04-20

Family

ID=21530521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4856356 RU2033370C1 (en) 1990-08-06 1990-08-06 Method of check of ship's stability

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2033370C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103241347B (en) * 2013-02-04 2015-07-08 中国科学院自动化研究所北仑科学艺术实验中心 Displaying method of ship attitude displaying device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1667334, кл. B 63B 39/14, 1989. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103241347B (en) * 2013-02-04 2015-07-08 中国科学院自动化研究所北仑科学艺术实验中心 Displaying method of ship attitude displaying device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kijima et al. On the manoeuvring performance of a ship with theparameter of loading condition
Taunton et al. Characteristics of a series of high speed hard chine planing hulls-part 1: performance in calm water
US9217752B2 (en) Method and system for measuring motions
Umeda et al. Stability assessment for intact ships in the light of model experiments
RU2277495C1 (en) Method of automatic pilotage of ships
RU2501708C1 (en) Automatic piloting
RU2033370C1 (en) Method of check of ship&#39;s stability
CN114044104A (en) Method for measuring minimum navigational speed of ship for keeping course
Ahmadi 11. Jurnal Analysis of The Propulsion System Towards The Speed Reduction of Vessels Type PC-43
Pipchenko et al. Features of an ultra-large container ship mathematical model adjustment based on the results of sea trials
Putra et al. Comparative analysis results of towing tank and numerical calculations with harvald guldammer method
US4359010A (en) Means for decreasing wave resistance on marine vessels
Kose et al. An expert system for monitoring dynamic stability of small craft
RU2016812C1 (en) Method of testing ship unsinkability
RU2147540C1 (en) Method of check of ship seaworthiness
RU2040429C1 (en) Method of check of ship&#39;s seaworthiness characteristic
RU2043271C1 (en) Method of check of ship&#39;s stability
RU2518374C1 (en) Method for monitoring vessel insubmersibility
Oladele et al. A Combined Maneuvering and Seakeeping Model for the ONR Tumblehome
JING et al. Numerical investigation on the Scharnov turn maneuver for large vessels
RU2091269C1 (en) Method of check of ship&#39;s stability
JP7528131B2 (en) Ship steering control system
RU2767563C1 (en) Method for current control of ship stability
GB1570135A (en) Dynamic positioning for a ship
Thomas et al. Parametric rolling in head seas-an Australian perspective