1.4船舶回转性.ppt

第四节 船舶回转性 船舶回转运动：直航船舶操舵后，船舶作纵移、横移和偏转的复合运动。 一、船舶回转运动的过程 （一）船舶回转运动方程 1、船舶所受的非惯性力和力矩 1)螺旋桨产生的推力T 2)舵压力PN 和转船力矩Mp 3)船体所受的水动力及其转船力矩 Rx = -Racos ?+Rbsin ? Ry = Rasin ?+Rbcos ? MR = Ryl = (Rasin ?+Rbcos ?) l 2、船舶产生的惯性力和惯性力矩 3、船舶非定常回转运动时的运动方程 Fx + Fjx = 0; Fy + Fjy = 0 T – Px -Racos ?+Rbsin ? = - ?w?(1+K1) cos? dV/dt + ?w?(1+K1) Vsin?d?/dt +?w?(1+K2)V2/Rsin? -Py+Rasin ?+Rbcos ?+Rc-Rf = ?w?(1+K1) sin? dV/dt + ?w?(1+K1) Vcos?d?/dt +?w?(1+K2)V2/Rcos? (Mp+MR) – (Mf+Ma) = J(1+K3)d?/dt （二）船舶回转运动的三个阶段 1、机动阶段（转舵阶段） 船舶自转舵时起至船首开始转动时止。 运动方程： T – Px -Ro = - ?w?(1+K1)dV/dt -Py =?w?(1+K2)V2/R Mp = J(1+K3)d?/dt 特征： 船速下降 船舶重心反向横移 船首朝操舵一侧偏转 船舶内倾 2、变化阶段（过渡阶段或渐变阶段） 船舶从横移、回转运动时起至船舶作定常回转运动时止。 运动方程： T – Px -Ro = - ?w?(1+K1)dV/dt -Py+Rb = ?w?(1+K1) Vd?/dt+?w?(1+K2)V2/R Mp+MR = J(1+K3)d?/dt 特征： 船速继续下降 船舶加快向朝舵一侧偏转 船舶重心开始正向横移 船体开始外倾 3、稳定阶段（定常回转运动阶段） 当(Mp+MR) = (Mf+Ma)时，d?/dt=0， ?=constant,船舶作匀速圆周运动时即进入定常回转运动阶段。 运动方程： T – Px -Racos ?+Rbsin ? = ?w?(1+K2)V2/Rsin? -Py+Rasin ?+Rbcos ?+Rc-Rf = ?w?(1+K2)V2/Rcos? (Mp+MR) = (Mf+Ma) 特征： 船舶以漂角?作匀速圆周运动 船舶处于相对稳定的外倾 （三）船舶回转运动中船体状态 1、回转中的降速 原因：船体斜航阻力大于直航阻力、舵阻力Px和推进效率降低 1）内倾 Mt1=PNcos ?GP/2 Ms = ?w ? g GM ?1 内横倾角?1为： ?1= PNcos ?GP/ 2Dg GM 3）最大横倾与倾覆危险 由于内倾转为外倾时，具有动力性质的作用，会引起过渡性很大的外倾。 动倾角可达静倾角2倍以上。 倾覆危险： 大舵角回转时，突然回正舵或操反舵 自由液面 货物和旅客移动 风动力和波浪的横倾力矩叠加 预防措施： 合理的GM值，减少自由液面，防止货物移动； 降低船速，缓缓操舵，用小舵角回转，增大回转半径； 正确选择操舵时机，避免外力和舵产生的横倾力矩叠加 二、The Turning Circle of vessel and its elements 1. Definition 2. Elements of the Turning Circle 1. Advance is the distance travelled by the centre of gravity along the original course. As the diagram shows Advance includes Advance for vessel having altered her course by 90 degrees and the maximum advance. The average advance is about 3-4L. 2. Kick is the distance travelled by the centre of gravity, measured from the original track to the point where the centre of gravity is away from the desired turning direction maximally. This element should be considered when avoidance of collision, etc.. 3. Transfe