3.2 Расчеты качки корабля на нерегулярном волнении

Расчет вероятностных характеристик качки по заданным вероятностным характеристикам двухмерного волнения выполняется на основании формулы А.Я. Хинчина:

(3.19)

-модуль передаточной функции.

В качестве входного процесса при качке служит волнение, спектральная плотность которого , а в качестве выходного процесса- качка.

В соответствии с (3.19) для продольно-горизонтальной, поперечно-горизонтальной и вертикальной качки расчет спектральных плотностей производился по следующим формулам:

(3.20)

а для бортовой , килевой и рысканья (3.21)

где – спектр уклонов волнения.

Все передаточные функции, входящие в формулы (3.20) и (3.21) определяются из расчетов качки на регулярном волнении. Таким образом, расчет любого вида качки на нерегулярном волнении невозможен без предварительного расчета на регулярном волнении.

Зная спектральные плотности, можем определить дисперсию любого вида качки по формуле :

(3.22)

где u – любой из видов качки.

Наличие дисперсий позволяет на основе закона распределения Рэлея вычислить амплитуды различной обеспеченности:

(3.23)

ЛИТЕРАТУРА :

1. Басин А.М. Качка судов. Изд. Транспорт, 1969

2. Борисов Р.В. Семенова В.Ю. Качка корабля. Учебное пособие 2009 г.

3. Бородай И.К., Нецветаев Ю.А. Качка судов на морском волнении . Л., Судостроение , 1969.

4. Луговский В.В. Качка корабля. Санкт-Петербург 1999.

5. Семенов-Тян-Шанский В.В. Качка корабля. Изд. Судостроение, Л.1969

6. Семенова В.Ю. Исследование и разработка программ расчета нелинейных гидродинамических сил, возникающих при колебаниях контуров корабельной формы на свободной поверхности жидкости . Диссертация на соискание уч. степени к.т.н.., СПбГМТУ, 1999

7. Journee J.H.J., Beukelman W. Trial, A computerprogram to calculate the behaviour of a ship in regular and irregular longitudinal waves, Delft University of Technology Papers on Shiphydromechanics, vol. III, Rapp.: 451-M.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 3

Глава 1. Основы гидродинамической теории линейной качки 4

1.1 Системы координат. Виды качки 4

1.2 Математическая формулировка задачи качки 10

1.3 Нелинейность и нестационарность граничных условий 13

1.4 Общее представление потенциала скорости 20

1.5 Разделение гидродинамических сил 21

1.6 Гидростатические силы 23

1.7 Гидродинамические ( инерционно-демпфирующие силы

и моменты) 28

1.8 Практическое определение присоединенных масс и

Демпфирования 33

1.9 Общая система уравнений качки корабля 42

1.10 Вертикальная , бортовая и килевая качки на спокойной

воде 44

1.11 Практическое определение собственных периодов

качки 52