Προβολή υποενοτήτωνΠίνακες καταπονήσεων, υπολογιστές φόρτωσης και μερική απώλεια άθικτης πλευστότητας
Κατάκλυση μεσαίου διαμερίσματος λόγω ρήγματος: λυμένο παράδειγμα
1Το μάθημα με απλά λόγια
Υπολόγισε την κατάκλυση μεσαίου διαμερίσματος ορθογωνικού σκάφους: βύθιση, νέο βύθισμα, KB, BM και GM, με διαχωρητότητα.
Το μοντέλο
Χρησιμοποίησε αρχικά όρθιο ορθογωνικό σκάφος, χωρίς διαγωγή, με κατακόρυφες πλευρές και επίπεδο πυθμένα. Θεώρησε ανεμπόδιστο εξαερισμό κατά την κατάκλυση και ομοιόμορφα κατανεμημένα εμπόδια, ώστε το ίδιο μ να ισχύει για όγκο, επιφάνεια και ροπή αδράνειας ισάλου. Το διαμέρισμα καλύπτει όλο το πλάτος, έχει το κέντρο του στο κέντρο πλευστότητας και εκτείνεται από τον πυθμένα μέχρι στεγανό κατάστρωμα πάνω από την τελική ίσαλο. Έτσι το σκάφος βυθίζεται χωρίς εγκάρσια κλίση ή διαγωγή. Πραγματικές γάστρες και ανομοιόμορφοι χώροι χρειάζονται δική τους γεωμετρία άντωσης.
Βύθιση
Χαμένος όγκος = μ × l × B × d, όπου L το μήκος πλοίου, l το μήκος διαμερίσματος, B το πλάτος και d το αρχικό βύθισμα. Άθικτη επιφάνεια ισάλου = (L − μl) × B. Βύθιση = χαμένος όγκος ÷ άθικτη επιφάνεια ισάλου = μ × l × d ÷ (L − μl). Η ίσαλος επίσης μικραίνει: το κατακλυσμένο τμήμα δεν συνεισφέρει πλέον επιφάνεια ισάλου.
Νέα KB και BM
Ο άθικτος υποβρύχιος όγκος παραμένει ορθογωνικός, άρα νέο KB = νέο βύθισμα ÷ 2. Ο όγκος εκτοπίσματος V δεν αλλάζει στη μέθοδο απώλειας άντωσης. Η ροπή αδράνειας της επιφάνειας ισάλου, I, μετρά την κατανομή της επιφάνειας ως προς τον διαμήκη άξονα: I = (L − μl) × B³ ÷ 12. Νέο BM = I ÷ V. Έπειτα KM = KB + BM και GM = KM − KG, με KG αμετάβλητο.
Ερμηνεία αποτελέσματος
Εδώ το GM μειώνεται επειδή το BM πέφτει περισσότερο απ' όσο ανεβαίνει το KB. Σε άλλο ορθογωνικό σκάφος, η αύξηση KB μπορεί να υπερισχύει της μείωσης BM· υπολόγισε λοιπόν το αποτέλεσμα. Το ύψος εξάλων μειώνεται κατά τη βύθιση. Έλεγξε ότι η νέα ίσαλος μένει κάτω από ανοίγματα που επιτρέπουν εξάπλωση νερού και ότι το πλοίο παραμένει εντός ορίων ευστάθειας μετά από βλάβη.
Πλευρικά και ακραία διαμερίσματα
Πλευρικό διαμέρισμα προκαλεί επιπλέον εγκάρσια κλίση· διαμέρισμα μακριά από το κέντρο πλευστότητας προκαλεί και διαγωγή. Αυτές οι περιπτώσεις μετακινούν το κέντρο πλευστότητας και απαιτούν περισσότερα βήματα. Οι κανόνες ευστάθειας μετά από βλάβη βρίσκονται στην ενότητα για ευστάθεια μετά από βλάβη, αντοχή και επιμέτρηση με βυθίσματα.
2Βήμα βήμα
Λυμένο παράδειγμα: κατάκλυση ορθογωνικού σκάφους στο μέσο
- 1
Άθικτο σκάφος: L 100 m, B 15 m, d 5,00 m, KG 5,00 m. V = 7.500 m³, Δ = 7.687,5 t. KB 2,50, BM = 15² ÷ (12 × 5) = 3,75, KM 6,25, GM 1,25 m.
Αυτή είναι η αρχική κατάσταση σύγκρισης.
- 2
Μεσαίο διαμέρισμα 15 m κατακλύζεται, μ 0,85. Χαμένος όγκος = 0,85 × 15 × 15 × 5 = 956,25 m³. Άθικτη επιφάνεια ισάλου = (100 − 12,75) × 15 = 1.308,75 m².
Κατακλύζεται μόνο το 85 % του χώρου και αυτό το τμήμα αφαιρείται από την ίσαλο.
- 3
Βύθιση = 956,25 ÷ 1.308,75 = 0,731 m. Νέο βύθισμα = 5,731 m.
Ο άθικτος όγκος πρέπει να αναπληρώσει τη χαμένη άντωση.
- 4
Νέο KB = 5,731 ÷ 2 = 2,865 m.
Ο άθικτος υποβρύχιος όγκος παραμένει ορθογωνικός.
- 5
I = 87,25 × 15³ ÷ 12 = 24.539 m⁴. BM = 24.539 ÷ 7.500 = 3,272 m.
Το V παραμένει 7.500 m³: το εκτόπισμα δεν αλλάζει.
- 6
KM = 2,865 + 3,272 = 6,137 m. GM = 6,137 − 5,00 = 1,137 m.
Το GM μειώνεται κατά 0,113 m και το ύψος εξάλων κατά 0,731 m.
3Βασικά στοιχεία
- Βύθιση (ορθογωνικό, μέσο)
- μ × l × d ÷ (L − μl)
- Νέο KB (ορθογωνικό)
- Νέο βύθισμα ÷ 2
- Νέο BM
- (L − μl) × B³ ÷ 12 ÷ V, με V αμετάβλητο
- GM μετά την κατάκλυση
- Νέο KM − αρχικό KG (μέθοδος απώλειας άντωσης)
- Λυμένο παράδειγμα
- Βύθιση 0,731 m· GM 1,25 m → 1,137 m
4Βασικά σημεία
- 1
Χαμένος όγκος = μlBd· άθικτη επιφάνεια ισάλου = (L − μl)B. Διαίρεσέ τα για τη βύθιση.
- 2
Σε ορθογωνικό σκάφος, νέο KB είναι το μισό του νέου βυθίσματος· V και KG δεν αλλάζουν.
- 3
Το BM μειώνεται επειδή το κατακλυσμένο τμήμα παύει να συνεισφέρει στη ροπή αδράνειας ισάλου.
- 4
Διαμέρισμα πλήρους πλάτους με κέντρο στο κέντρο πλευστότητας προκαλεί μόνο βύθιση· πλευρικοί/ακραίοι χώροι προσθέτουν κλίση/διαγωγή.
5Συχνά λάθη
Λάθος: Διαίρεσε τον χαμένο όγκο με ολόκληρη την επιφάνεια ισάλου.
Σωστό: Το κατακλυσμένο τμήμα δεν παρέχει ίσαλο. Χρησιμοποίησε (L − μl) × B, αλλιώς υποεκτιμάς τη βύθιση: εδώ 0,638 m αντί 0,731 m.
Λάθος: Αγνόησε τη διαχωρητότητα για μηχανοστάσιο.
Σωστό: Χρησιμοποίησε 0,85. Με 1,0 προκύπτει βύθιση 0,882 m αντί 0,731 m.
Λάθος: Χρησιμοποίησε νέο, μεγαλύτερο εκτόπισμα για να βρεις το BM.
Σωστό: Στη μέθοδο απώλειας άντωσης, V και Δ δεν αλλάζουν. Χρησιμοποίησε τα αρχικά 7.500 m³.
6Πρακτικό σενάριο και κλειδιά εξετάσεων
Ορθογωνική φορτηγίδα μήκους 120 m και πλάτους 20 m επιπλέει με βύθισμα 6,00 m. Μεσαίο διαμέρισμα πλήρους πλάτους, μήκους 12 m, με διαχωρητότητα φορτίου 0,60, κατακλύζεται λόγω ρήγματος. Απροστάτευτο άνοιγμα προς άλλο χώρο βρίσκεται 6,30 m πάνω από την τρόπιδα. Μπορεί ο υπολογισμός ενός διαμερίσματος να περιγράψει την τελική κατάσταση;
Δες την απάντηση
Το μοντέλο δίνει χαμένο όγκο 864 m³ και άθικτη επιφάνεια ισάλου 2.256 m²: βύθιση 0,383 m, βύθισμα 6,383 m. Αυτό ξεπερνά το άνοιγμα στα 6,30 m. Το νερό μπορεί να εξαπλωθεί, οπότε ο υπολογισμός ενός διαμερίσματος δεν προσδιορίζει την τελική κατάσταση.
Κλειδιά εξετάσεων
- Βύθιση = μ l d ÷ (L − μl) για ορθογωνικό σκάφος με μεσαίο διαμέρισμα.
- Νέο KB = νέο d ÷ 2· νέο BM = (L − μl) B³ ÷ 12 ÷ V.
- V, Δ και KG παραμένουν αμετάβλητα στη μέθοδο απώλειας άντωσης.
- Πλήρες πλάτος, κέντρο στο κέντρο πλευστότητας: μόνο βύθιση. Πλευρικός χώρος: κλίση. Μακριά από κέντρο πλευστότητας: διαγωγή.
Ολοκλήρωσε αυτή την υποενότητα
Όταν τη διαβάσεις, απάντησε σε τρεις ερωτήσεις. Με τρεις σωστές απαντήσεις ολοκληρώνεις την υποενότητα. Δεν αρκεί να ανοίξεις μόνο τη σελίδα.
Οι σημειώσεις μου για αυτή την υποενότητα
Καμία σημείωση