Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ nieliniowości krzywej ramion prostujących na okres kołysań własnych statku

Wawrzyński W.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2016

|

z. 109

83--98

PL

Z punktu widzenia bezpieczeństwa statku największą wagę przykłada się do kołysań bocznych, gdzie sytuacje niebezpieczne, w których może dojść do osiągania dużych kątów przechyłu lub przewrócenia statku, dzieli się na rezonansowe oraz nierezonansowe. Podatność statku na wystąpienie sytuacji rezonansowych, w danych warunkach falowania, uzależniona jest głównie od aktualnej częstości (okresu) kołysań własnych. Dobra znajomość tego parametru jest niezbędna do bezpiecznej eksploatacji jak i do prognozowania zachowania się statku w warunkach sfalowanego morza. Parametrami równania kołysań bocznych są: bezwładność, tłumienie, wymuszenie oraz sztywność układu. Każdy z tych parametrów wykazuje nieliniowość i właściwa jego aplikacja ma wpływ na uzyskiwane wyniki obliczeń. Materiał zawiera analizę parametru sztywności układu - krzywej ramion prostujących GZ, w aspekcie jego wpływu na okres kołysań własnych statku. Opisane zostały metody aproksymacji tego parametru. Przedstawiono również porównanie okresów kołysań własnych statku wyznaczonych podczas symulacji numerycznych do okresów ustalanych według zależności stosowanej w przepisach kodeksu stateczności statku w stanie nieuszkodzonym (ISC), stanowiącego część Konwencji SOLAS.

EN

A ship in the rough sea conditions experiences complex motions. Taking the ships safety into consideration the greatest concern relates to the rolling oscillations. Dangerous conditions leading to the extreme roll amplitude or capsizing of a ship, can be divided into non-resonant and resonant. Susceptibility of the ship to resonance occurrence, in the given wave conditions, depends mainly on the ships natural roll period. This is why the knowledge of the correct value of the ships natural roll is required in order to ensure a ships safe navigation, as it is crucial to the proper predictions of a ships motions in the rough sea conditions. The ships rolling equation main parameters are: damping, excitation and stiffness. Each of these parameters has a high nonlinearity and its proper application has a great impact on the calculations results. The paper presents an analysis of the stiffness parameter - GZ curve, in the aspect of the impact of its nonlinearity on the ships natural roll period. The GZ curve approximation methods are described. The comparison between the ships natural roll period determined using the numerical simulations and the one calculated in accordance with the procedure recommended in the Intact Stability Code (ISC) is presented too.

2

Wpływ odwzorowania krzywej ramion prostujących na wyniki symulacji numerycznych wymuszonych kołysań bocznych statku

Wawrzyński W.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2015

|

nr 92

118--130

PL

Do opisania ruchu statku po sfalowanym morzu używany jest układ sześciu równań różniczkowych. Dodatkowo uwzględniane są sprzężenia pomiędzy poszczególnymi ruchami. Jednak z punktu widzenia bezpieczeństwa statecznościowego statku znaczenie mają głównie kołysania boczne, dla których sprzężenia mające znaczenie pochodzą od nurzania oraz kiwania. Parametrami równania kołysań bocznych statku, przy pominięciu sprzężeń z innymi ruchami, są parametry opisujące: bezwładność, sztywność, tłumienie oraz wymuszenie. Każdy z tych parametrów wykazuje mniejszą lub większą nieliniowość, która ma znaczący wpływ na wyniki obliczeń. Prezentowany materiał poświęcony jest parametrowi sztywności, którym w przypadku kołysań statku jest krzywa ramion prostujących GZ. Pokazano wpływ odwzorowania krzywej ramion prostujących na wyniki symulacji numerycznych, wymuszonych kołysań bocznych statku. Pokazano również wpływ nieliniowości krzywej GZ na częstość rezonansową kołysań statku.

EN

To describe a ships motion in the rough sea conditions, a six differential equations system is used. Additionally the couplings between the motions are taken into account. But in regards of the ships safety the greatest concern relates to the rolling oscillations, for which the couplings of importance come from heaving and pitching. If the couplings are ignored, the parameters of the rolling oscillations equation are the ones that describe: inertia, stiffness, damping and excitation. Each of these parameters has a lower or higher non-linearity, which has a significant impact on the calculation results. The material presented is dedicated to the stiffness parameter, which in the case of ships roll oscillations is the righting arms curve GZ. Since the direct notation of the GZ curve using analytical formulas is not possible, it is often that approximating functions are used for this purpose. The paper shows the effect of the righting arms curve approximation fit on the results of numerical simulations of the ships forced roll oscillations. It also presents the impact of the GZ curve nonlinearity on the roll resonance frequency of the ship.

3

Aproksymacja krzywej ramion prostujących i jej wpływ na symulacje numeryczne kołysań bocznych statku

Wawrzyński W.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

1161--1170, CD1

PL

Statek pływający po sfalowanym morzu wykonuje ruchy, będące złożeniem przemieszczeń liniowych oraz obrotów względem każdej osi układu odniesienia związanego ze statkiem. Ruchy te opisywane są za pomocą sześciu równań różniczkowych z uwzględnieniem sprzężeń pomiędzy poszczególnymi ruchami. Z punktu widzenia bezpieczeństwa statku największą wagę przykłada się do kołysań bocznych. Podstawowymi parametrami równania kołysań bocznych są zależności opisujące: tłumienie, wymuszenie oraz sztywność układu. Każdy z tych parametrów wykazuje dużą nieliniowość i właściwa jego aplikacja ma wpływ na uzyskiwane wyniki obliczeń. Prezentowany materiał zawiera analizę parametru opisującego sztywność układu - krzywej ramion prostujących GZ. Ponieważ bezpośredni zapis krzywej ramion prostujących za pomocą zależności analitycznych nie jest możliwy, do tego celu stosuje się funkcje aproksymujące. Przedstawiony został opis metod stosowanych do aproksymacji krzywej GZ, ze szczególnym uwzględnieniem wielomianów potęgowych, jako metody stosowanej najczęściej. Przedstawiono również wpływ aproksymacji krzywej GZ na obliczenia numeryczne na przykładzie prostego modelu kołysań swobodnych statku.

EN

A ship performing in the rough sea conditions experiences complex motions, which are the outcome of the combination of linear displacements and rotations relative to each axis reference system associated with the ship. These motions are described by six differential equations that take into account the couplings between the motions. In view of the ships safety the greatest concern relates to the rolling oscillations. The rolling equation main parameters are: damping, excitation and stiffness. Each of these parameters has a high nonlinearity and its proper application has a great impact on the results obtained from the calculations. The paper presents an analysis of the parameter describing the stiffness of the system - the curve of righting arm GZ. Since the direct notation of the GZ curve using analytical formulas is not possible, it is often that approximating functions are used for this purpose. The material presented includes a description of the methods used to approximate the GZ curve, with particular emphasis on the polynomial power series, as the method used most often. It also presents the influence of the GZ curve approximation on numerical calculations on the example of a simple model of the ships roll decay test.