Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục

Go down

Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục Empty Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục

Bài gửi by Bố già on Wed Oct 13, 2010 5:53 pm

Giả sử tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục là gió thổi vuông góc vào mạn bên tàu ở phần nổi trên mặt nước và tạo ra một lực F lên mặt mạn đó.

Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục Wha0
Lực F sẽ được đặt vào trọng tâm của mặt bên phần nổi trên mặt nước, có độ lớn: F = pA
Với: p là áp lực gió, A là diện tích mặt hứng gió.

Dưới tác dụng của F thì tàu có xu hướng bị dạt, và lúc này xuất hiện một lực đối diện R tác dụng cân bằng với F.

Để đơn giản cho việc tính toán, giả sử R đặt tại ½ mớn nước, d/2, gọi là L. Hai lực F và R gây ra một moment xoắn khiến cho moment gây nghiêng bằng moment hồi phục.

Giá trị của moment gây nghiêng tại tư thế thẳng đứng là: pA(h + L)
Với h là chiều cao từ mặt phẳng đường nước đến điểm đặt lực F. Vậy giá trị cánh tay đòn gây nghiêng ở tư thế thẳng đứng là:
Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục HA0
Vậy cánh tay đòn gây nghiêng phụ thuộc như thế nào vào góc nghiêng? Đến đây, theo tiêu chuẩn ổn định nguyên vẹn của US Navy thì cánh tay đòn gây nghiêng thay đổi theo một hàm cos của góc nghiêng.

Lý thuyết của vấn đề này là áp lực gió tác động vào mặt chắn gió thay đổi theo một hàm cos của góc nghiêng, điều này cũng đúng với khoảng cách giữa điểm đặt áp lực F và điểm đặt lực kháng cự P (cánh tay đòn hồi phục).

Kết hợp của những ảnh hưởng này, cánh tay đòn gây nghiêng phụ thuộc vào một hàm cos bình phương theo góc nghiêng. Hàm này giảm moment về không tại 90°.

Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục Wha1
Khi tàu nghiêng thì diện tích mặt chắn gió tăng, US Navy đề xuất diện tích bề mặt chắn gió tăng theo một hàm cos từ tư thế thẳng đứng:
Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục Wha2
Cánh tay đòn hồi phục cũng tăng theo một hàm cos từ tư thế thẳng đứng:
Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục Wha3
CW: hệ số đường nước
LBP: length between perpendicular (m)
B: beam (m)

Vậy giá trị cánh tay đòn gây nghiêng ở góc nghiêng θ là:
Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục Wha4
Áp lực gió p phụ thuộc vào vận tốc gió VW, theo tiêu chuẩn thời tiết của US Navy thì họ lấy vận tốc gió là 100 knots (51.44 m/s).
Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục Wha5
CD: hệ số lực cản = 1.12
ρ: tỉ trọng không khí = 1.293 kg/m3
g: gia tốc trọng trường = 9.81 m/s2

Thay số và tính toán ta được công thức tính giá trị cánh tay đòn gây nghiêng:
Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục Wha6
Với:
VW: vận tốc gió.
A: diện tích bề mặt mà gió tác động trực diện.
z = h + L: khoảng cách từ trọng tâm mặt chắn gió đến ½ mớn nước của tàu.
∆: lượng giãn nước của tàu.
Bố già
Bố già
Admin

Tổng số bài gửi : 2256
Điểm kinh nghiệm : 2915
Ngày tham gia : 18/03/2010
Nơi làm việc : Vietsovpetro
Đến từ : Hà Tĩnh

Xem lý lịch thành viên http://www.dieukhientaubien.net/

Về Đầu Trang Go down

Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục Empty Re: Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục

Bài gửi by thanguk on Wed Oct 13, 2010 10:06 pm

Từ từ ngâm cứu đã Very Happy Thanks fat
thanguk
thanguk
Third Officer

Tổng số bài gửi : 164
Điểm kinh nghiệm : 181
Ngày tham gia : 20/03/2010
Nơi làm việc : MU IS No1
Đến từ : VENUS

Xem lý lịch thành viên

Về Đầu Trang Go down

Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục Empty Re: Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục

Bài gửi by Bố già on Wed Oct 13, 2010 11:00 pm

@thanguk đã viết:Từ từ ngâm cứu đã Very Happy Thanks fat
Hehe, có thắc mắc chỗ nào thì post lên cùng thảo luận.
Bố già
Bố già
Admin

Tổng số bài gửi : 2256
Điểm kinh nghiệm : 2915
Ngày tham gia : 18/03/2010
Nơi làm việc : Vietsovpetro
Đến từ : Hà Tĩnh

Xem lý lịch thành viên http://www.dieukhientaubien.net/

Về Đầu Trang Go down

Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục Empty mn cho e hỏi là cái diện tích mặt hứng gió A xác định theo quy phạm hay tính ạ? nếu tính thì tính ntn ạ? e cảm ơn

Bài gửi by phamthixuanhien on Sat Apr 26, 2014 10:24 pm

@Bố già đã viết:Giả sử tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục là gió thổi vuông góc vào mạn bên tàu ở phần nổi trên mặt nước và tạo ra một lực F lên mặt mạn đó.

Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục Wha0
Lực F sẽ được đặt vào trọng tâm của mặt bên phần nổi trên mặt nước, có độ lớn: F = pA
Với: p là áp lực gió, A là diện tích mặt hứng gió.

Dưới tác dụng của F thì tàu có xu hướng bị dạt, và lúc này xuất hiện một lực đối diện R tác dụng cân bằng với F.

Để đơn giản cho việc tính toán, giả sử R đặt tại ½ mớn nước, d/2, gọi là L. Hai lực F và R gây ra một moment xoắn khiến cho moment gây nghiêng bằng moment hồi phục.

Giá trị của moment gây nghiêng tại tư thế thẳng đứng là: pA(h + L)
Với h là chiều cao từ mặt phẳng đường nước đến điểm đặt lực F. Vậy giá trị cánh tay đòn gây nghiêng ở tư thế thẳng đứng là:
Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục HA0
Vậy cánh tay đòn gây nghiêng phụ thuộc như thế nào vào góc nghiêng? Đến đây, theo tiêu chuẩn ổn định nguyên vẹn của US Navy thì cánh tay đòn gây nghiêng thay đổi theo một hàm cos của góc nghiêng.

Lý thuyết của vấn đề này là áp lực gió tác động vào mặt chắn gió thay đổi theo một hàm cos của góc nghiêng, điều này cũng đúng với khoảng cách giữa điểm đặt áp lực F và điểm đặt lực kháng cự P (cánh tay đòn hồi phục).

Kết hợp của những ảnh hưởng này, cánh tay đòn gây nghiêng phụ thuộc vào một hàm cos bình phương theo góc nghiêng. Hàm này giảm moment về không tại 90°.

Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục Wha1
Khi tàu nghiêng thì diện tích mặt chắn gió tăng, US Navy đề xuất diện tích bề mặt chắn gió tăng theo một hàm cos từ tư thế thẳng đứng:
Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục Wha2
Cánh tay đòn hồi phục cũng tăng theo một hàm cos từ tư thế thẳng đứng:
Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục Wha3
CW: hệ số đường nước
LBP: length between perpendicular (m)
B: beam (m)

Vậy giá trị cánh tay đòn gây nghiêng ở góc nghiêng θ là:
Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục Wha4
Áp lực gió p phụ thuộc vào vận tốc gió VW,  theo tiêu chuẩn thời tiết của US Navy thì họ lấy vận tốc gió là 100 knots (51.44 m/s).
Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục Wha5
CD: hệ số lực cản = 1.12
ρ: tỉ trọng không khí = 1.293 kg/m3
g: gia tốc trọng trường = 9.81 m/s2

Thay số và tính toán ta được công thức tính giá trị cánh tay đòn gây nghiêng:
Giá trị cánh tay đòn gây nghiêng khi tàu chịu tác động của ngoại lực liên tục Wha6
Với:
VW: vận tốc gió.
A: diện tích bề mặt mà gió tác động trực diện.
z = h + L: khoảng cách từ trọng tâm mặt chắn gió đến ½ mớn nước của tàu.
∆: lượng giãn nước của tàu.
phamthixuanhien
phamthixuanhien
Ordinary Seaman

Tổng số bài gửi : 4
Điểm kinh nghiệm : 4
Ngày tham gia : 22/02/2013

Xem lý lịch thành viên

Về Đầu Trang Go down

Về Đầu Trang


 
Permissions in this forum:
Bạn không có quyền trả lời bài viết