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稳容心心径:舰艇静力学与快速性

时间:2023-09-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:现定义图3-5横稳心为横稳心半径,对应的M点称为稳心(横稳心)。这相当于假定舰艇在等体积小角度倾斜过程中,浮心移动曲线是以稳心半径为半径的圆弧,稳心M的位置保持不变,浮力作用线通过稳心M。现将等体积纵倾的特性归纳如下。浮心的移动距离为图3-6纵稳心纵稳心以ML表示,纵稳心半径用R表示,计算公式与横稳心半径类似:式中θ——纵倾角;V——排水体积;Iyf——水线面面积对通过漂心的横向轴yf的纵向惯性矩。

稳容心心径:舰艇静力学与快速性

舰艇在横倾φ角后,浮心自原来的位置B沿某一曲线移至B1,这时浮力的作用线垂直于W1L1,并与原浮力作用线相交于M1点(见图3-5)。显然,随着角度φ的变化,M1点也将改变,也即=f(φ)。现定义

图3-5 横稳心

为横稳心半径,对应的M点称为稳心(横稳心)。在舰艇的小角度倾斜过程中,近似认为浮心B沿着以M点为圆心,以r为半径的圆弧移动,即曲线BB1近似为圆弧的一段。此时浮力作用线均通过M点。

当φ为小角度时,·φ,将它代入式(3-5),则得横稳心半径:

式(3-6)是在研究等体积小角度倾斜时所得到的。然而在实际解决初稳性问题时,可推广到倾角小于15°或上甲板入水之前的小角度倾斜的情况。这相当于假定舰艇在等体积小角度倾斜过程中,浮心移动曲线是以稳心半径为半径的圆弧,稳心M的位置保持不变,浮力作用线通过稳心M。利用这个假定可使问题简化,使用时更加方便。

以上讨论同样适用于等体积纵倾的情况。现将等体积纵倾的特性归纳如下。

(1)等体积倾斜水线面W1L1与平衡水线面WL的交线为过漂心F的横向轴线(见图3-6)。(www.xing528.com)

(2)浮心的移动距离为

图3-6 纵稳心

(3)纵稳心以ML表示,纵稳心半径用R表示(或以表示),计算公式与横稳心半径类似:

式中 θ——纵倾角;

V——排水体积;

Iyf——水线面面积对通过漂心的横向轴yf的纵向惯性矩

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