POLITECHNIKA GDAŃSKA

WYDZIAŁ OCEANOTECHNIKI I OKRĘTOWNICTWA

KATEDRA HYDROMECHANIKI I HYDROAKUSTYKI

WŁAŚCIWOŚCI MORSKIE

Imię i Nazwisko: Łukasz Gienieczko

Studia: niestacjonarne – II stopnia - magisterskie

Kierunek: Oceanotechnika

Rok akademicki: 2014/2015

Rok: I

Semestr: II

Prowadzący: dr inż. Jan Bielański

Gdańsk, 02.02.2016

1. Wstęp

Statek rzadko pływa na wodzie spokojnej. Najczęściej oddziałują na niego wiatr i fala. Zasadniczym następstwem tego są kołysania, których intensywność zależy od intensywności
i rodzaju falowania, od geometrii i rozkładu masy oraz od prędkości i kąta kursowego okrętu względem kierunku rozchodzenia się fali. Intensywnym kołysaniom towarzyszy zazwyczaj szereg zjawisk wtórnych, niepożądanych lub wręcz niebezpiecznych.

Zarówno w projektowaniu jak i w eksploatacji statku niezbędne są informacje dotyczące pogody jaka panuje na danych akwenach. Przede wszystkim sprawdza się częstość i rodzaj występowania na danym akwenie sił wiatru i stanów morza.

W najbardziej nie dokładnych metodach opisu stanu morza przyjmuje się wizualną wysokość fali jako znacząca wysokość fali i wizualny okres fali przyjmuje się jako charakterystyczny.

Dla dokładniejszych obliczeń przyjmuje się wzór Robinsona:

bądź Ochi, który wyprowadził wzór obserwując dane statyczne dwóch statków pogodowych:

gdzie; Tv – wizualny okres fali, Hv – wizualna wysokość fali

W projekcie wykorzystaliśmy dane statystyczne, znajdujące się w książce J. Dudziaka, „Teoria Projektowania Okrętu”.

Duża i nagła zmiana przyspieszenia jest niebezpieczna, powoduje to nagły wzrost energii, która może spowodować przesunięcie, oderwanie ładunku na statku.

1. Dane

Dane Statku:

L= 160 m

B= 25 m

Hs= 13 m

Wysokość fali [m] i okres [s] :

Hv= 5,25; Tv= 8

Hv=9.25; Tv= 11

Za pomocą programu Matlab obliczyłem energie fali załamującej się uderzającej
w burtę statku. Otrzymane wyniki przedstawiłem w formie wykresów.

Dane statku wprowadzono do programu "Statek", po czym program wyświetlił obliczone wartości przyspieszenia, prędkości statku pod wpływem działania fali.

Dla uproszczenia obliczeń i analizy przyjęto, że całkujemy metodą trapezów. Wyznaczono ruchy statku pomijając obliczenia momentów. Przyjęto dwuparametrowe widmo falowania. Obliczenia wykonano w płaszczyźnie pionowej i poziomej. Przyjęto widmo falowania
o rozkładzie cos²µ. Oś skręcenia statku przechodzi przez środek ciężkości statku. Program podał wyniki dla przyspieszeń pionowych, poziomych i wzdłużnych. Do wykresu obliczyłem wypadkową wartość przyspieszenia.

Przyspieszenie przedstawiłem na wykresie w funkcji kąta kursowego dla dwóch rodzajów fali i przyspieszeń.

Przyspieszenia policzyłem w środku ciężkości statku oraz w rejonie dziobu ponad burtą.

Pominięto obliczenia przemieszczeń i prędkości względnych.

1. Wyniki obliczeń

Wyniki z Matlab dla fali o Hv = 5,25

Wyniki dla fali o wysokości Hv=9,25

Wyniki otrzymane z programu statek przedstawiłem na wykresie poniżej: