1. 船舶复原力矩船舶摇摆周期的大小,与船的大小、形状 、排水量 装载情况有关。船舶在外力作用下,离开原来平衡位置向一侧横倾,当外力停止后,由于船舶具有稳性,会产生复原力矩使船向原来平衡位置方向运动。当船回到平衡位置时,由于惯性的作用使船继续向另一侧横倾,当惯性力被相应的复原力矩相互抵消时,船舶又在复原力矩作用下,向原来平衡位置运动。船舶就按照这样的运动规律,左右反复地摇摆,只有当船舶所受的外力全部为水阻力耗尽后,船舶才可能停止在原来的平衡位置上,在静水中这种摇摆运动叫“自由摇摆”。船舶从倾斜一侧,经过左右完整的一次摇摆周期时,船舶摇摆就剧烈;当船舶自由摇摆周期长时,船舶摇摆就缓慢。而自由摇摆的长短,与船舶的稳性高度GM值有关,如果船舶的GM值太大,复原力矩很强。回复速度很快,摇摆周期就短,形成剧烈的摇摆;反之,摇摆周期长,船舶摇摆缓慢。当船舶在波浪中航行时,还要加波浪引起的强迫摇摆 觉得有用点个赞吧 2. 船舶倾覆力矩风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 ――基本风压(KN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用: =0.40 KN/m2; 风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用: =2.340 风荷载体型系数: =0.065; 高度Z处的风振系数: =0.70风荷载的水平作用力 其中 ――风荷载水平压力, =0.043 KN/m2B――塔吊作用宽度,B=1.50m ――迎风面积折减系数, =0.20经计算得到风荷载的水平作用力q=0.01 KN/ m风荷载实际取值q=0.01 KN/ m塔吊的最大倾覆力矩M=20KN.m 3. 船舶复原力矩计算稳性衡准 主要有两方面: 1. 气象衡准:也是突风和横摇衡准,该衡准规定船舶所受风浪等外力,计算出侧倾力矩和船舶复原力矩,如果船舶复原力矩大于等于侧倾力矩,则认为船舶满足气象衡准的稳性要求。 2. 稳性曲线特征:不同船舶稳性曲线形状差别很大,这种稳性曲线的形状差别对船舶稳性产生不同影响。根据统计结果,IMO法规对船舶稳性曲线的特征值做了规定。这些规定的具体内容可以参考IMO的solas或者《船舶静力学》、《船舶动力学》和《船舶设计原理》相关内容。 4. 船舶复原力矩与船宽和吃水关系(右旋型)螺旋桨反转之后,原来的排出流变成了吸入流产生反作用力,使船后退,但是不是直线后退的,由于压力比的错位,使船首往右转。 海水中并不像空气中,具有良好的视野。对于大型船舶来说,吃水较深,有时无法很好的判断水下前部是否有障碍物,所以船舶艏部成为了最容易发生碰撞的位置。把机舱和螺旋桨布置在艉部,然后在艏部设置艏尖舱和防撞舱壁,在发生碰撞的时候,既能保护船舶安全,又能保护螺旋桨和机舱的安全。 船舶艏部最容易发生碰撞 第四点,增加舵面效应,提高操纵性。从操纵性的角度来说,把舵设置在离船中心越远的位置,则产生的力矩越大。同时,将舵设置在螺旋桨的尾流区域内,充分利用螺旋桨的尾流,则能有效增加舵面效应,提高船舶操纵性。 5. 船舶复原力矩计算公式提高船舶稳性的措施两方向: (1)提高船舶的最小倾覆力矩(力臂); (2)减小船舶所受到的低压倾斜力矩; A:提高船舶的最小倾覆力矩(1)降低船的重心; (2)增加干舷:有效措施之一,稳性不足的老船载重式降低的增加干舷。 (3)加船宽:有效措施之一,加装相当厚的护木浮箱。 (4)加水线面条数,与增加船宽类似。 (5)减小自由液面悬挂重量。 (6)注意船舶水线以上水密性,提高船的进水角。 B:减小风压倾斜力矩减小受风面积,即减小上层建筑长度和高度降低船员的生活条件和工作条件,将居住舱室和驾驶室等做得矮小一些。 6. 船舶复原力矩单位区别有以下几点 1)型深对船舶溅浸性的影响 足够的干舷对于阻挡甲板上浪有利。当吃水一定时,增加型深(即增加干舷)可减少波浪涌上甲板的机会,从而可避免舷外水灌入舱内或上层建筑内,既保证了船舶和乘客的安全,又保证了船舶航行时甲板设备的正常操作。 2)型深对船舶抗沉性的影响 型深大小(或干舷大小)表征着船舶储备浮力的大小。如果船舶因意外事故破损,舱室内浸水使船舶浮力受到损失,为了取得乎衡,船舶必将下沉,这时,可依靠干舷提供的那部分浮力来弥补,干舷较大的船舶则储备浮力大,具有较大的安全性,所以,干舷是提高抗沉性的极为重要的要素。 3)型深对稳性的影响 型深较大的船舶,船舱的开口也相应提高,所以,当船舶在风浪中航行时,舱口进水的可能性较小,同时,由于回复力臂随型深增大而增大,复原力矩也增大。但是,型深增加则重心提高,船舶的受风面积也增大,对稳性不利 7. 船舶复原力矩怎么算1.降重心,可直接增加复原力臂 2增加干舷,大倾角复原力矩增加 3进水点向中上移,进水角增加 4,增加船宽,复原力矩增加 8. 船舶倾覆力矩计算公式这个一般确定一个倾覆力矩来确定轴向力反之亦可。如果都不知道的话,那么就要计算,计算公式标准上有。但是算这个要考虑进去的因素非常多。 9. 船舶复原力臂低速发动机和高速发动机 到底最高扭矩多少转才是低速发动机,多少转才是高速发动机? 其实这个划分的界限并不十分明确,但按照一般的划分习惯,把最高扭矩转速3000转左右的发动机称为低速发动机,3600转左右的称为中速发动机或者中高 速发动机,4000转以上的一般就被划分成高速发动机了。 还有一种划分方法是以缸径和冲程比来划分:缸径比冲程短的是低速发动机,缸径和冲程相等或者基本相等的为中速发动机,缸径大于冲程的为高速发动机。 以上都是指汽油发动机,本文所要探讨的也是汽油发动机,柴油发动机不在讨论范围之列。 为什么发动机还分低速和高速之分呢?什么因素决定了发动的最大扭矩是低转速出现还是高转速出现呢?我们知道发动机的基本工作原理是汽油和空气的混合气体在 气缸里点火爆炸膨胀产生推力,这个推力由活塞传递给曲轴连杆,曲轴连杆再传递给曲轴,在曲轴和曲轴连杆的配合作用下把这种垂直上下的运动转化成发动机曲轴的转动,这个转动的“力”再通过变速箱传递给车轮,推动车子运行。 那么气缸是圆柱型的,气缸有两个非常重要的参数:缸径和冲程。以2.0L的直列4缸发动机为例,每个气缸的容积是2.0L/4=0.5L,假设气缸的冲程是 10cm,那么气缸的截面积就是50平方厘米,根据圆形的面积公式,算出气缸的半径是3.99厘米,直径就是7.98厘米。我们就说这个发动机气缸的缸径 是7.98厘米,冲程是10厘米。那么这两个参数和发动机高转速和低转速的划分有什么关系呢? 关系就是: 冲程越长,缸径越短,发动机出现最大扭矩的转速就越低,反之冲程越短,缸径越长,发动机出现最大扭矩的转速就越高! 为什么呢? 很简单,活塞在气缸上下运动的过程,就好比一个人收回拳头再发力打出去的过程,收回的幅度越大,打出去的幅度越大,攻击的力度就越大。一个大直拳肯定比小 碎拳有力。 低速发动机的冲程长,好比打大直拳,高速发动机的冲程短,好比小碎拳,在相同转速的情况下,大直拳比小碎拳有力,所以在低速阶段,低速发动机由于冲程长, 活塞加速的过程比较长,因此比较有力,高速发动机就不如低速发动机有力了。 还有一个例子也可以说明这个问题:同样的一颗子 弹,在枪管比较长的步 枪中发射就比在枪 管比较短的步 枪中发射的远。发动机活塞也是类似的道理。还有,低速发动机曲轴力臂长,高速发动机力臂短,也是造成低速发动机在低速阶段扭矩大的原因。 既然低速发动机低速阶段有力,为什么不都造低速发动机呢? 这样汽车起步不就快了吗? 问题来了:在低速阶段,由于发动机运转慢,低速发动机的气门大小足够发动机进气和排气了,但车子速度上来了,需要发动机转速提高的时候,低速发动机由于气门面积小,进气和排气效率就会降低,混合气体燃烧的效率也会降低,从而降低发动机性能。这个现象也很容易理解:你用一个针管和针头,先把针管推到底,然后慢速往下拉,让空气进入针管,慢速拉的时候很容易,并不费劲,但同样的动作,快速拉的时候,你会发现很费力,因为快速拉的时候,针头的直径已经不能让空气快速的进入针管了,发动机也是同样的状况,慢速阶段空气进入气缸很容易,高速的时候进不容易进去了,这个就叫做进排气效率降低! 既然进排气效率降低,那么有什么方法提高进排气效率呢? 你一定想到了! 对针筒来说,换一个大直径的针头,对发动机来说,换一个大直径的气门不久解决了? 非常正确! 但是呢,气门在发动机气缸的顶部,气缸的直径决定了气门的安装数量和大小,气门都是圆形的,假设气门的直径是3cm,那么直径7.98cm的气缸,最多能 安装几个气门呢?如果是2.5cm,又能安装几个? 有兴趣的算一算吧。 要么装2个大一点的气门,一个进气一个出气,要么装4个小一点的气门,2个进气,2个出气,或者装更多气门,但无论怎么安装气门,气门的总面积都不会超过 50平方厘米, 怎么办呢?也许你说,简单啊,增大缸径啊! 没错,增大缸径可以安装更多更大的气门,但是呢别忘了,排量是有限的,排量一定的情况下,缸径大了,发动机冲程就缩短了,发动机在一个做功周期内输出的动力就小了。 这个是发动机设计中的悖理问题。要么设计又细又长的气缸低速阶段进排气效率高、燃烧充分、扭矩大但高速动力下降,要么设计又短又粗的气缸,高速阶段进排气效率高、燃烧充分、扭矩大,但低速扭矩小。 总结来说: 低速发动机低速阶段扭矩大,是因为低速发动机冲程长,运动惯性大,且曲轴力臂长。 高速发动机高速阶段扭矩大,是因为高速阶段进排气效率高,燃烧后爆炸的能量大 低速发动机高速阶段扭矩小,是因为高速阶段低速发动机的进排气效率低。 高速发动机低速阶段扭矩小,是因为高速发动机冲程短,运动惯量小,且曲轴力臂短 从以上结论还可以看出:低速发动机加油门速度不容易上来,丢油门速度掉的也慢,高速发动机正好相反。 10. 复原力矩与船舶稳性的关系为按照船体形状(方形系数)和船舶吃水,吨位,干舷高度等定义的。 船舶在停泊或航行中,经常遇到风浪等各种外力的干扰,船舶平衡状态会破坏。 船舶在受到外力矩作用下发生倾斜,此时,具有适当稳性的船舶会在浮力和自身重力的共同作用下,船舶将产生复原力矩以抵消外力矩的作用以免倾斜继续扩大。 当外力矩消除后,复原力矩使船舶(经过一定的周期性摇摆)恢复到原先的平衡位置,船舶抗风浪等级界定的船舶的使用环境。 |
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