航向稳定性的概念和试验
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船舶操纵、值班与避碰部分简答题参考要点操纵简答题1、前航中船舶受到扰动后,船舶运动的稳定性有哪几种,船舶的航向稳定性指的是什么?(20页)答:1)种类:直线运动稳定性、方向稳定性、位置稳定性。
2)概念:指船舶在直线航行过程中受到某种扰动而改变了原航向,当扰动消失后,不经过操纵就能在新航向上自动恢复直线运动的能力。
2、何谓船舶的动航向稳定性,如何判别?(20页)答:1)概念:见第1题(动航向稳定性即直线运动稳定性)。
2)判断:直接判断参数和间接判断参数。
(1)直接判断是通过实验结果获得,分为螺旋试验(视结果是否存在滞后环,若不存在则具有航向稳定性;反之则不具备)和回舵试验(视其结果是否存在残存角速度,若存在则不具有;反之则具有航向稳定性);(2)间接判断:T为正值,船舶具有航向稳定性,T值越小,航向稳定性越好,反之越差;T为负值,则不具备(21-22页)。
3、简述影响船舶保向性的因素。
(21页)答:①航向稳定性。
②较高的干舷将降低船舶在风中航行时的保向性。
③操舵人员的技能及熟练程度。
④自动舵、舵机的性能。
⑤外界环境条件。
4、简述影响给定船舶旋回直径大小的因素。
(24页)答:方形系数、水下侧面积形状、舵角、舵面积、船速、吃水等因素。
5、试述影响船舶旋回直径大小的船型因素。
(24页)答:型长L、型吃水d,L/d与船舶的旋回性有关,比值越小船舶的灵活性越好,旋回性能也就越好,旋回直径越小。
6、简述超大型船舶的操纵性特点。
(39页)答:(1)惯性较大(2)浅水效应、岸壁效应明显(3)去舵效的船速较高(4)主机功率不足(5)风、流等外界环境的影响明显7、何谓滑失?对螺旋桨推力、排出流、舵效有何影响?(44页)答:1)滑失:指桨理论上应能前进的速度与对水的实际速度之差。
2)作用:(1)滑失能够提高螺旋桨推力,回收一部分(伴流)能量;滑失越大,螺旋桨的推进效率越低。
(2)滑失比增大,则螺旋桨的转速增大,排出流速度增大。
船舶稳性知识点讲解(word)资料第一节稳性的基本概念一、稳性概述1. 概念:船舶稳性(Stability)是指船舶受外力作用发生倾斜,当外力消失后能够自行回复到原来平衡位置的能力。
2. 船舶具有稳性的原因1)造成船舶离开原来平衡位置的是倾斜力矩,它产生的原因有:风和浪的作用、船上货物的移动、旅客集中于一舷、拖船的急牵、火炮的发射以及船舶回转等,其大小取决于这些外界条件。
2)使船舶回复到原来平衡位置的是复原力矩,其大小取决于排水量、重心和浮心的相对位置等因素。
S M GZ =?? (9.81)kN m ?式中:GZ :复原力臂,也称稳性力臂,重力和浮力作用线之间的距离。
◎船舶是否具有稳性,取决于倾斜后重力和浮力的位置关系,而排水量一定时,船舶浮心的变化规律是固定的(静水力资料),因此重心的位置是主观因素。
3. 横稳心(Metacenter)M :船舶微倾前后浮力作用线的交点,其距基线的高度KM 可从船舶资料中查取。
4. 船舶的平衡状态1)稳定平衡:G 在M 之下,倾斜后重力和浮力形成稳性力矩。
2)不稳定平衡:G 在M 之上,倾斜后重力和浮力形成倾覆力矩。
3)随遇平衡:G 与M 重合,倾斜后重力和浮力作用在同一垂线上,不产生力矩。
如下图所示例如:1)圆锥在桌面上的不同放置方法;2)悬挂的圆盘5. 船舶具有稳性的条件:初始状态为稳定平衡,这只是稳性的第一层含义;仅仅具有稳性是不够的,还应有足够大的回复能力,使船舶不致倾覆,这是稳性的另一层含义。
6. 稳性大小和船舶航行的关系1)稳性过大,船舶摇摆剧烈,造成人员不适、航海仪器使用不便、船体结构容易受损、舱内货物容易移位以致危及船舶安全。
2)稳性过小,船舶抗倾覆能力较差,容易出现较大的倾角,回复缓慢,船舶长时间斜置于水面,航行不力。
二、稳性的分类1. 按船舶倾斜方向分为:横稳性、纵稳性2. 按倾角大小分为:初稳性、大倾角稳性3. 按作用力矩的性质分为:静稳性、动稳性4. 按船舱是否进水分为:完整稳性、破舱稳性三、初稳性1. 初稳性假定条件:1)船舶微倾前后水线面的交线过原水线面的漂心F;2)浮心移动轨迹为圆弧段,圆心为定点M(稳心),半径为BM(稳心半径)。
第三章稳性第三章稳性第⼀节稳性的基本概念(⼀)船舶平衡的3种状态1、稳定平衡>0G点在M点之下,GM>0,MR2、随遇平衡G点与M点重合,GM=0,M=0R3、不稳定平衡<0G点在M点之上,GM<0,MR(⼆)稳性的定义船舶稳性是指船舶受给定的外⼒作⽤后发⽣倾侧⽽不致倾覆,当外⼒消失后仍能回复到原来的平衡位置的能⼒。
(三)稳性分类分类⽅法: 按倾斜⽅向、倾⾓⼤⼩、倾斜⼒矩性质、船舱是否进⽔┏破舱稳性稳性┫┏初稳性(⼩倾⾓稳性)┃┏横稳性┫┏静稳性┗完整稳性┫┗⼤倾⾓稳性┫┗纵稳性┗动稳性其中,倾⾓⼩于等于10-15度称为⼩倾⾓,否则称为⼤倾⾓。
倾斜⼒矩性质指静⼒或动⼒,或者说有⽆⾓速度、⾓加速度。
第⼆节稳性指标的计算(⼀)船舶初稳性的基本标志 1.稳⼼M 与稳⼼距基线⾼度KM船舶⼩倾⾓横倾前、后其浮⼒作⽤线交点称为横稳⼼,简称稳⼼。
稳⼼M 距基线的垂向坐标称为稳⼼距基线⾼度。
2.初稳性的衡准指标稳⼼M ⾄重⼼G 的垂距称为初稳性⾼度GM 。
初稳性⾼度GM 是衡准船舶是否具有初稳性的指标。
初稳性⾼度⼤于零,即船舶重⼼在稳⼼之下,船舶就有初稳性。
3.初稳性中的假设(对于任⼀给定的吃⽔或排⽔量)(1)⼩倾⾓横倾(微倾);(2)在微倾过程中稳⼼M 和重⼼G 的位置固定不变;(3)在微倾过程中浮⼼B 的移动轨迹是⼀段以稳⼼为圆⼼的圆弧;(4)在微倾过程中倾斜轴过漂⼼。
(⼆)初稳性⾼度GM 的表达式GM=KB+BM-KG=KM-KG (三)初稳性⾼度的求取1、 KM 可在静⽔⼒曲线图、静⽔⼒参数表或载重表中查取。
2、 KG 的计算式中,P i —— 组成船舶总重量(含空船重量等)的第i 项载荷,tZ i —— 载荷P i 的重⼼距基线⾼度,m3、Z i 确定(1)舱容曲线图表查取法船舶资料中通常有各个货舱和液舱的舱容曲线图或数据表,利⽤舱容曲线图表,可⽅便确定舱内散货或液货的重⼼⾼度Z i ,⽅法如下:i )对于匀质散货或液货,已知货堆表⾯距基线⾼度,在图中左纵轴上对应点做⽔平线交舱容中⼼距基线⾼度曲线得B 点,过B 点做垂线交上横轴得C 点,对应值即为该舱货物重⼼距基线⾼度Z i 。