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1、中國石油大學(xué)(課程名稱)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)日期: 11.4 成績: 班級: 海工10-1 學(xué)號(hào): 10022015 姓名: 李春生 教師: 劉智慧 同組者: 曹小明 潘立基 梁川 高凱華 趙騰飛 何佳琦 甘武林 徐偉 劉云文 船舶搖擺實(shí)驗(yàn)1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?) 測量實(shí)船的固有橫搖周期。(2) 通過實(shí)驗(yàn)了解船舶重心對橫搖周期的影響。2、實(shí)驗(yàn)原理船舶的搖蕩主要有下列六種形式:橫搖、縱搖、首搖、垂蕩、橫蕩、縱蕩。其中,橫搖、縱搖和垂蕩對船的航行影響最大,而橫搖又最容易發(fā)生,橫搖振幅也最大,嚴(yán)重影響船舶安全。船舶的穩(wěn)性:橫搖固有周期Ts:橫搖搖幅衰減靜水中通過對船舶施加傾斜力矩,使船舶產(chǎn)生初始傾角后,去除該力
2、距,船舶進(jìn)入自由橫搖狀態(tài)。靜水中船舶自由橫搖的衰減曲線是按指數(shù)規(guī)律隨時(shí)間而衰減的,相鄰的兩個(gè)橫搖峰值或谷值之間的時(shí)間間隔即為橫搖的固有周期Ts。在半個(gè)周期時(shí)間間隔內(nèi),橫搖幅值絕對值的變化為: 由以上關(guān)系可得無因次衰減系數(shù)的表達(dá)式為:3、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器實(shí)驗(yàn)用船舶(模),傾角測量裝置(包括傾角傳感器,接口和連線,數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī))4、實(shí)驗(yàn)步驟1、確認(rèn)所有實(shí)驗(yàn)設(shè)備處于正確的初始狀態(tài),包括: 船舶(模)的搖擺運(yùn)動(dòng)不會(huì)受到干擾,傾角測量裝置已上電并運(yùn)行正常;2、運(yùn)行傾角測量軟件;3、給船舶施加傾斜力矩使其傾斜;4、點(diǎn)擊傾角測量軟件界面上的“開始”按鈕,此時(shí)開始測量傾角數(shù)據(jù)并顯示在界面上;5、去除傾斜力矩使
3、船舶進(jìn)入自由橫搖狀態(tài);6、等待一定時(shí)間后,點(diǎn)擊傾角測量軟件界面上的“暫?!卑粹o,停止測量傾角數(shù)據(jù);7、將記錄下來的傾角數(shù)據(jù)保存在指定的文件中;8、在船舶的某一高度上增加重量。 首先將雙面膠的一面貼在亞鐵上,然后將亞鐵粘貼到船模上。注意沿船長的方向,亞鐵的中心線要與船模的中線一致,避免船舶左右不對稱產(chǎn)生固定的橫傾角。將增加重量的船模放入水中,給船模施加傾斜力矩使其傾斜,去除該力矩使船舶進(jìn)入自由橫搖狀態(tài),對船模搖擺的傾角進(jìn)行測量并保存實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。按照這個(gè)方法,逐漸增加亞鐵的數(shù)量,并對其進(jìn)行搖擺試驗(yàn),測量其搖擺橫傾角并保存數(shù)據(jù);9、點(diǎn)擊傾角測量軟件界面上的“退出”按鈕,關(guān)閉該軟件,結(jié)束實(shí)驗(yàn)。5、數(shù)據(jù)處
4、理以第一組數(shù)據(jù)為例計(jì)算:船舶靜止階段,有一個(gè)初始的橫傾角度,取一部分?jǐn)?shù)據(jù)求得平均值作為船舶的初始橫傾值=0.681取一段所測的數(shù)據(jù)都減去,然后作出-t圖周期計(jì)算無因次阻尼系數(shù)同理求出第二組,第三組,第四組數(shù)據(jù)的-t圖,,。第二組:-t圖=0.539,=1.2 s,=0.072第三組數(shù)據(jù):-t圖=-1.407,=1.95s,=0.018第四組數(shù)據(jù):-t圖=4.462,=2.2s,=0.0926、思考題(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,指出重心變化對船舶橫搖周期的影響。答:隨著加載鐵塊向上移動(dòng),重心上升,橫搖固有周期變長。 (2)根據(jù)理論公式分析重心變化與橫搖周期的關(guān)系。答:根據(jù)理論公式 知:當(dāng)重心上升時(shí)KG增大,而0基本不變,船舶搖擺周期相應(yīng)的增大。當(dāng)重心下降時(shí)KG減少,而0基本不變,船舶搖擺周期相應(yīng)的減小。(f和B為常數(shù))(3) 為提高船舶的橫穩(wěn)性,應(yīng)采取什么措施?答:1、提高船舶的最小傾覆力矩Mq(或力臂Lq) 降低船的重心增加干舷增加船寬注意船舶水線以上的開口位置和風(fēng)雨密性及水密性,提高船舶的進(jìn)水角 2、減小船舶所受到的風(fēng)壓傾斜力矩Mf(或力臂lf
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