Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Обобщенная математическая модель пространственного перемещения бурового судна

Расчетные соотношения для проекции сил и моментов на связанные с судном оси координат

Силы и моменты, действующие на буровое судно

При составлении уравнений движения бурового судна учитываются силы инерции масс судна как твердого тела, движущегося с ускорениями, а также гидромеханические силы инерционной и неинерционной природы, сила давления ветра и сила упора подруливающих двигателей.

Силы гидромеханической природы принято классифицировать следующим образом.

  • 1. Инерционные гидродинамические силы, характеризующие изменения кинетической энергии, которая сообщается качающимся судном окружающей его жидкости. Эти силы пропорциональны ускорениям, возникающим при качке, и выражаются через соответствующие значения присоединенных масс и моментов Х (у, к = 1,2,..., 6). Действие этих сил учтено в левых частях уравнений движения судна.
  • 2. Восстанавливающие, или гидростатические, силы, стремящиеся вернуть движущееся судно в начальное положение. Эти силы связаны с перемещением судна.
  • 3. Силы сопротивления, или демпфирующие, силы, обусловленные непрерывным рассеиванием энергии на поддержание системы волн, создаваемых качающимся судном, и на преодоление вязкости жидкости. Таким образом, эти силы представляют собой сумму волнового и вязкостного сопротивлений, причем последнее включает в себя сопротивление трения и сопротивление формы (вихревое). Демпфирующие силы, также как и инерционные силы, учтены в левых частях уравнений движения судна.
  • 4. Возмущающие силы, поддерживающие режим качки и характеризующие непрерывную передачу судну энергии со стороны взволнованной жидкости. Эти силы зависят от времени и соотношения между элементами корпуса судна и набегающих на него волн. Возмущающие силы представляют обычно состоящими из двух частей: главной части и дополнительной.

Главная часть возмущающих сил определяется в соответствии с допущением, что «на каждую точку погруженной поверхности судна действует то же давление, какое имело бы место в той же точке объема взволнованной жидкости при отсутствии судна» (по А.Н. Крылову).

Дополнительная часть возмущающих сил представляет собой результирующую гидродинамических давлений, т.е. волн, отраженных от корпуса судна как препятствия их распространению.

Обозначим через /^главный вектор внешних сил, действующих на корпус судна, а через М - главный момент этих сил относительно начала координат системы Оху1, связанной с судном.

В соответствии со сказанным выше можно записать

где Ти Мт - вектор и момент сил гидромеханической природы; N и Мы - вектор и момент сил давления ветра; Ри Мр - вектор и момент сил упора подруливающих устройств.

Вектор Т и момент Мт могут быть представлены в виде

где ТСС- вектор и момент восстанавливающей силы гидромеханической природы; Т ,М* - вектор и момент главной части возмущающей силы; Тг, Мг - вектор и момент дополнительной (гидродинамической) части возмущающей силы.

В проекции на подвижные оси координат внешние силы

и моменты запишутся:

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >
 

Популярные страницы