4.1 Определение периода свободных колебаний модели при бортовой качке.
Период свободных колебаний модели при бортовой качки можно снять с осциллограммы колебаний модели вокруг продольной оси. Модель следует освободить от грузиков, создающих кренящий момент, причем тросик, перекинутый через блок тоже нужно отсоединить(см. рис. 3). Затем, толчком, направленным вертикально, и приложенным к борту модели в районе миделя, создадим бортовые колебания. На компьютере следует зафиксировать зависимость угла крена модели в зависимости от времени.
При
работе с осциллограммой сначала следует
определиться с масштабом, в котором
изображается время на горизонтальной
оси, а затем, измерив отрезок, соответствующий
на горизонтальной оси времени нескольких
полных колебаний, вычислить период. Для
этого измеряется продолжительность
(
)
большого
числа колебаний (
)
и
период колебаний (
)
вычисляется
по формуле.
|
(11) |
Вычисление производится в таблице 5.
Период бортовой качки связан с моментами инерции следующей формулой
|
(11) |
– собственный момент инерции масс модели;
– присоединенный
момент инерции масс воды;
–начальная
поперечная метацентрическая высота
модели.
Отсюда присоединенный момент инерции.
|
(12) |
Лабораторная работа № 5. Определение коэффициента сопротивления при бортовой качке и пересчет характеристик качки на натурное судно
5.1 Определение коэффициента затухания
Коэффициент затухания при бортовой качке определяется по формуле
|
(13) |
Следует снять с осциллограммы затухающих колебаний последовательные значения амплитуд. При помощи тарировочной кривой перейти от условных кодов к градусам. Затем произвести вычисление натуральных логарифмов отношений последовательных амплитуд, и, наконец, вычислить коэффициенты затухания амплитуд.
Для вычисления коэффициента сопротивления бортовой качке следует использовать среднее значение вышеупомянутого коэффициента.
Коэффициент сопротивления бортовой качке:
|
(14) |
Пересчет на натурное судно.
По найденным величинам для модели на основании закона динамического подобия определяются соответствующие величины для натурного судна по формулам:
|
(15) |
Здесь
– геометрический масштабный множитель.
Оформление работы.
В протокол лабораторной работы включаются таблицы 1 – 6, рисунки 1 – 3, а также тарировочная кривая. К протоколу следует прикрепить осциллограмму свободных колебаний модели в воде и запись графика зависимости угла крена от времени при опыте кренования.
Также следует показать вычисление присоединенного момента инерции, коэффициента демпфирования и пересчет результатов эксперимента на натуру.
Список использованной литературы
1. Ремез Ю.В. Качка корабля. Л.: Судостроение, 1983, с. 112 - 114
2. Семенов Тян-Шанский В.В., Благовещенский С.Н., Холодилин А.Н. Качка корабля. Л.: Судостроение, 1969, с. 23 – 27, 330 – 339.
Пример оформления протокола работ
Министерство образования и науки Украины
Одесский национальный морской Университет
Кафедра теории корабля им. проф. Ю.Л. Воробьева
Протокол лабораторных работ по курсу
«Теория корабля (качка)»
Исследование бортовой качки модели судна
Студент_______курса_________группы__________КСФ ОНМУ
Преподаватель:
Дата:
Одесса – 2016
Исходные данные по модели
1. Определение веса модели и перемещение ее центра тяжести на одну вертикаль с центром величины
|
Рисунок 1. Схема эксперимента по определению абсциссы центра тяжести модели и его смещению на одну вертикаль с центром величины
Таблица 1.
Расчет абсциссы центра тяжести модели судна
№ п/п |
Расчетные величины |
Единицы измерения |
«k» (номер приближения) |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|||
1 |
|
кг |
|
|
|
|
2 |
|
м |
|
|
|
|
3 |
|
м |
|
|
|
|
4 |
|
м |
|
|
|
|
5 |
|
кг |
|
|
|
|
