moliniewicz3(4).docx

(128 KB) Pobierz

H0=1,20m

m=250kg

ρs=7850kg/m3

ρs=1000kg/m3

S6, f:

C:\Users\Emil\Desktop\Nowy folder\MECHplynow\f.pngC:\Users\Emil\Desktop\Nowy folder\MECHplynow\S6.png

 

 

 

 

 

1.liczę powierzchnię całkowitą jednego pontonu, która skłąda się z walca o wysokości a i średnicy a, oraz 4 kwadratów o boku a:

F=Fwalca + 4 Fkwadratu

F=2π(a/2)*a + 2π(a/2)2 + 4a2= 8,71a2 [m2]

 

2. wyznaczam masę pontonu:

mp= ρsδF= 7850*0,004*8,71a2= 273,5a2 [kg]

 

 

3.Obliczam objętość części zanurzonej pontonu, przy zanurzeniu do połowy jego wysokości:

Vz= V/2= (Vwalca + Vsześcianu)/2= (π(a/2)2a + a3)/2=0,893 a3 [m3]

 

 

4.Liczę parametr a:

wVz= m + nmp

gdzie n jest liczbą pontonów, równą 6:

6*1000*0.893a3= 250 +6*273,5a2

Po prostych przekształceniach:

a=0,496m

 

5.Podstawiam wynik:

mp= 273,5a267,3 [kg]

Vz= 0,893a3 = 0,109 [m3]

 

6.liczę środek ciężkości pontonu:

-ponton ma trzy płaszczyzny symetrii, stąd jeśli przyjmiemy zanurzenie do połowy wysokości to jego środek ciężkości leży na powierzchni wody, czyli jego odległość środka ciężkośći od powierzchni wody C jest równa zero.

 

 

7.liczę położenie środka masy H całej pławy względem powierzchni wody.

H= (nCmp + (H0 +a/2)m)/(nmp + m)= (6*0*67,3 + (1,20+0,248)*250)/(6*67,3 + 250)=0,554m

 

8.liczę położenie środka wyporu S dla zanurzonej części pontonu:

-odległość środka wyporu całego pontonu względem pow. wody jest superpozycję środków ciężkości poszczególnych elementów-dla ułatwienia obliczeń przyjmuję że przekrój pontonu składa się z półkola o promieniu a/2 oraz prostokąta o boku a i a/2, wiedząc jednocześnie że ponton jest synetryczny względem swojej osi podłużnej.

S=(e *Ppółkola + xc prostokąta * Pprostokąta)/( Ppółkola + Pprostokąta)

-gdzie xc jest środkiem geometrycznym prostokąta, równym połowie jego wysokości czyli a/4

Zgodnie z rysunkiem zamieszczonym poniżej, obliczam S

C:\Users\Emil\Desktop\MECHplynow\Bez tytułu.png

S= m

 

Punkt ten leży jednak pod powierzchnią wody, dlatego zmieniam jego znak na ujemny

S= -0,113m

 

9.liczę parametr l (jak Lutek), jako odległość pomiędzy środkiem ciężkości H i wyporu S:

l= H-S= 0,554-(-0,113)= 0,667 m

- l jest dodatnie, bo H leży wyżej niż S.

 

 

10.liczę momenty bezwładności przekroju względem jego głównych osi bezwładności.

 

 

 

 

J1x1= [m4]

 

J1y1 = [m4]

 

 

11.liczę momenty bezwładności układu pontonów względem osi symetri X, wiedząc że będzie to zarazem jedyny i najmniejszy moment bezwładności, niezależnie od obracania osi X w płaszczyźnie ułożenia pontonów.

Przyjmuję promień rozstawu pław   r = 2 m

A – pole powierzchni przekroju zanurzeniowego: 2a2

 

 

Moment pontonu nr 1 -obróconego i odsuniętego od osi X obliczam następująco;

J1X=  J 1x1cos2α1 + J 1y1sin2α1 + (rsinα1)2A2

α=π/6

J1X = J2X = J4X = J5X = [m4]

Z twierdzenia Steinera obliczam moment pontonów 3 i 6 względem osi X:

J3X = J6X = J1y1 + r2A2 = [m4]

 

Moment wszystkich pław względem osi X to

JX= J1X + J2X + J3X + J4X + J5X + J6X = 2J3X + 4J1X = 2*1,994 + 4*0,529 = 6,104[m4]

 

 

12.liczę wysokość meta centryczną lmet:

lmet= [JY/(Vz*n)] – l= [m]

 

8,666 > 7

Minimalna stateczność narzucona konstrukcji pławy, mierzona wysokością metacentryczną została spełniona po nadaniu odpowiednich wartości parametrom a=0,496m i r=2m

 

 

Zgłoś jeśli naruszono regulamin