View
254
Download
3
Category
Preview:
Citation preview
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
1/185
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
2/185
SADRAJ
1.UTOVAR/ISTOVARTERETA 2
1.1.Centriniutovar 4
1.1.1.Utovar
male
koli
ine
tereta
(mali
utovar,
laki
teret)
5
1.1.2.Utovarvelikekoliinetereta(velikiutovar,tekiteret) 10
1.1.3.Utovartenogtereta 14
1.2.Ekscentriniutovar 17
1.3.Odreivanjemaseteretanaosnovuoitanjagaza 21
2.Prodorvode 27
2.1.Centriniprodor 29
2.1.1.Prodormalekoliinevode 29
2.1.2.Prodorvelikekoliinevode 36
2.2.Ekcentriniprodor 39
2.2.1.Trimbroda 39
2.2.2.Nagibbroda 43
2.3.Prodoruodelenjasteretom 48
2.3.1.vrstiteret 48
2.3.2.Teniteret(prodorutankove) 49
2.4.Proraunnepotopivosti(naplavljivosti)broda 55
2.4.1.Vodonepropusnepregrade 55
2.4.2.Proraunzapremineiteitaoteenogodelenja 592.4.3.Proraunnaplavljivihduinaipoloajapregrada 69
2.4.4.Primenakrivenaplavljivihduina 100
2.4.5.Promenakrivenaplavljivihduinapodrazliitimuticajima 103
2.4.6.Propisiopregraivanjuistabilitetuoteenihbrodova 107
a)Deterministikipropisi 107
b)Probabilistikipropisi 111
3.NASUKANJEBRODA 116
3.1.Reakcijedna 120
3.2.Stabilitetnasukanogbroda 129
4.MEREZAPOBOLJANJESTABILITETA 141
4.1.Poveanjehk(poveanjeMG) 142
4.2.Poveanjedodatnogstabiliteta 152
DODATAK1 DalijeTitanikbionepotopiv? 155
DODATAK2 PriaoKapetanu,MonarhuiDongedijku,
iliDalismonauililekcijuoslobodnomboku? 175
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
3/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 1
Predmet
PLOVNOST I STABILITET BRODA 2
Predavanja : Milan Hofman
Vebe: Igor Bakalov
Nastavak predmeta PLOVNOST I STABILITET BRODA 1
Imena predmeta su se menjala...ali prvi put je materija razdvojena
Predavanja, vebe (hendauti)
Knjiga: B. Ribar, Teorija broda
Skripta Univerziteta u Zagrebu...
Kn i e na en leskom...Ispit: pismeni + usmeni
Uslov za ispit: overen projekat NAPLAVLJIVOST BRODAi poloen ispit PLOVNOST I STABILITET BRODA 1
Uslov za dobijanje projekta:
Overeni ro ekti: Plan brodskih lini a iz redmeta
A. Biran: Ship Hydrostatics and
Stability, ButterwarthHeinemann
E.V. Lewis, Ed.Principles of Naval Architecture,
PLOVNOST I STABILITET BRODA 1) + Dijagramski list iStabilitet broda (iz Zavrnog Bsc ispita)
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
4/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 2
1. UTOVAR / ISTOVAR TERETA
Razmatramo sledei problem:Poznat poloaj plivanja broda pre utovara(istovara)...
Trai se poloaj plivanja (gaz, nagib, trim)posle utovara (istovara)...
Prvo, utovar i istovar svodimo najedan problem
Razlika u smeru sile...
Dokaz, kod istovara sila navie...
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
5/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 3
Problem reavamo tako to teinutereta mgredukujemo na
taku centrinog utovara/istovaraP
Komponente redukcionog momenta(momenti oko poprene i uzdune ose) su
Moment nakretanjaMki moment trimaM
TakaP:
Taka u kojoj utovar (istovar) stvarasamo paralelni uron (izron),
odnosno
ne stvara nagib ili trim
Pogodno je zato utovar podeliti na faze:
I faza utovar uP(tzv. centrini utovar,koji stvara samo paralelni uron)
II faza pomeranje tereta iz takePu
U ta
kiPdeluje sila mgi redukcioni moment ( )PmgM
taku Q (poznat problem pomeranja
tereta...)
Podela istovara na ovakve fazenije korektna...
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
6/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 4
1.1. Centrini utovarPosle utovara mase m u takiP,brod paralelno uroni zaT
Za novo stanje vai( ) ( )o oW mg U U 0+ + =
Koordinate takeP
Po visini (prema dogovoru), u nivoustvarne take utovara/istovara z = z
o oW mg U U 0+ =
i 0=
Dodatni uzgon U deluje u teituzapremine uronjenog slojaS
Uslov ravnotee
Po irini, u ravni simetrije broda (yP= 0)
Po duini,
xP = ??
o G P o F S W x mg x U x U x 0+ =
P Sx x=
Pre utovara brod pliva na VLo ,vai
o o oW U gD= =
Taka centrinog utovaraPnalazi sena vertikali s teitemSzapremineuronjenog sloja
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
7/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 5
m 1D
Sledi
VLomg gA T
mT =
1.1.1. Utovar male koliine tereta(mali utovar, laki teret)
,m 0 1D
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
8/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 6
( ) ( )o ox x
o o
o o
I IM F
V D
= =
( )ox o o oI D M F =
??1 1M G =
o1 1 o o
o
DF M F
D m=
+
1 1 o oF M F
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
37/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 35
U sluaju da ugao nije mali
treba nai dijagram momentastabiliteta
Koristi se metod izgubljenogistisnua
( )st oM gD h =
Treba proraunati stabilitet oteenog
broda broda bez izgubljenog odelenja
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
38/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 36
2.1.2. Prodor velike koliine vodeKrivu zapremine izgubljenogodelenja, v (T)
Krivu teita izgubljenogodelenja,PK
Traimo
T = ?
G = ?
Krivu istisnua oteenogbroda, V= V - v
Mst1= ?
Koristi se
DIJAGRAMSKI LIST
Neophodno konstruisati3 nove krive
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
39/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 37
Za odreivanje gaza, koristimo metodizgubljenog istisnua...
Vai
Kada je odreen gaz,
odnosno nova vodnalinija -
o 1= - o re ena e masa tereta
prelazimo na metodutovara tereta...
1 oT T T= +
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
40/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 38
Poznat postupak...
Teite broda pre utovara Go poznato...Utovari se teret koji odgovara zapremini v...
i odredi metacentarska visina posle utovara 1G1
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
41/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 39
2.2. Ekcentrini prodor
Kod obinog utovara tereta,
prelaz sa centrinog na ekcentriniutovar je relativno jednostavan
Novi poloaj plivanja
2.2.1. Trim broda
ekcen = cen + pomeranje
I kod prodora je, u principu, isto, alineto komplikovanije...
C- teite oteene vodne linije
Ugao trima = ?
Prodor izmeu poprenih pregrada...Metodom izgubljenog istisnua
Pre prodora: teina Wu Go , uzgon Uo uFo
Posle prodora: teina Wu Go , uzgon U uF
Redukujemo Wna G...
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
42/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 40
Redukcioni moment
( ) cosGW t x x xM W p W p gD p
= = =
horizontalno rastojanje teitaxp
s snu a neo e enog o e enog ro a
Moment uzdunog stabilitetaoteenog broda
Lst LM gD M G =
yI - moment inercije oteene vodnelinije za poprenu osu kroz C
s u a u ravno e eLst t
M =
L s xgD M G gD p =
xs
L
p
G
=
y yI I i =
( ) ( )1 2
2 2
y y 1 VL y 2 VLI I l A i l a = + +
1VL VL kod velikog prodora
y y
L L
o
I IM G M F
V V
= =
x os
y
p V
I
=
1 oVL VL kod malog prodora
Da bi se reio problem, neophodnoodrediti F , C, ...
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
43/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 41
Isti problemMetodom utovara tereta
1
xs
1 L
vp
V M A =
yi
1 1 1L L 1 1 L 1
1V
1 1
y y y y
L L 1
1 1 1 1
i I i I M A M F
V V V V
= =
I
sin
1 1
L
st 1 L
efektivnauzdunametacentarskavi a
M gD M A =
( ) cosSt mg v x xM m g p gv p = = 1yL
st 1 y
1
gV gIV
=
xs
y
v p
I
=
Prvi put, uticaj slobodnepovrine na uzdunistabilitet ?
1x 1 L sgvp gV M A =
Iz uslova ravnotee sledi
vodne linije... Koja osay ??
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
44/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 42
Vodna linija rotira oko C
x
sy
v p
I
=
Izveli smo formulu
Ostaje jo da se dokae
Metodom izgubljenog istisnuaje dobijeno
x os
y
p V
I
=
Moment inercije vodne linije za osu krozC, kao kod metode izgubljenog istisnua...
Da e obian utovar koristili bi
o x xV p v p =
...
momente inercije za ose ,1y
I2y
i
pri emu je , pa se zanemaruje...2 1y
i I
x x o xs
y yL
p p V v p
I IM G
= = =
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
45/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 43
2.2.2. Nagib broda
Metod izgubljenog istisnua st o oM gD M G =
oG
Za mali ugao nagiba (poetni stabilitet)
- metacentarska visina oteenog broda
( ) cosGk W yM M W p
= =
Redukujemo silu Wna taku G...
Moment nakretanja je redukcioni moment...
odnosno za oetni stabilitet
k o ygD p
o o s o ygD M G gD p =
Uslov ravnotee
( )st oM gD h =
y
s
o
p
G =
Moment stabiliteta oteenog broda
sledi
yp - popreno rastojanje teita istisnua
neoteenog i oteenog broda
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
46/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 44
y
s
o
p
G
=
Formiula deluje jednostavno
Treba, meutim, odrediti ...,y op M G
Formula se moe direktno koristiti,ali se esto transformie...
x o z o o oo
I v d V F GM G
+ =
Moe se koristiti izraz izveden kodcentrinog prodora
o z xoo o o
v d iM G M G
= +
( )o o o o o oG M F F G M F F G F F = = x x
o
o
I IM F
V V
= =
o
sledi o ys
x o z o o o
V p
I v d V F G =
+
Moe se dokazatio x o yV p v d = =
o
Ili
o oF G - stanje pre prodora (poznato)
o zo
o
v dF F
V= =
dato, s drugim oznakama, kod centrinog prodora...
o y
s
x o z o o o
v d
I v d V F G =
+
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
47/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 45
Isti problem, metod utovara teretay
s
o
o y o y
p
M G
V p v d
I v d V F G I v d V F G
= =
= =
+ +
Kako god radili, treba odrediti??xI =
x o z o o o x o z o o o
( ) ( )1 2
2 2
x x x x 1 VL x 2 VLI I i I b A i b a = = + +
1st 1 1gD M A =
Moment nakretanja k ygv b=
Ravnotea y 1 1 sgv b gD M A =
1VL VL kod velikog prodora
1 oVL VL kod malog prodora
y
s
1 1
v b
V M A
=
by popreno rastojanje teita odelejnjaod centralne linije
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
48/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 46
Pri tome, kao i kod trima broda, postojibitna razlika u odnosu na klasian utovar...
Osaxje osa kroz
1 1 1 1 1 1 1 1 1A M G AG M F F G AG= =
e e o e enevodne linije...
x x x x 1 1 11 1 1
1 1 1
I i I i V F G
M A F GV V V
= =
x 1 1 11
1
I V F GM A
V
=
Pomo
u dve metode dobili razli
ite formule...
yv b=
o y o y
s
x o z o o o x o z o o o
V p v d
I v d V F G I v d V F G
= =
+ +
y y
s
1 1 x 1 1 1
v b v b
V M A I V F G
= =
s
x 1 1 1I V F G
Trebalo bi jodokazati...
o y o y yV p v d vb = = =
o o o o z 1 1 1V F G v d V F G = =
...
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
49/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 47
Reili smo problem poetnog stabiliteta...
Za vee uglove nagiba pogodnije jekoristiti metodu izgubljenog istisnua...
U predmetuPlovnost i stabilitet broda 1
razmatrali smo sluaj kada Go nije u ravnisimetrije...
Sada je oteeni trup nesimetrian, pa uzgon
Odnosno proraunavati momentstabiliteta kao
( )st oM gD h =
ne e u e u
odnosnoFnije u ravni simetrije(neoteenog) broda
Imamo problemKlasinim postipkom, ali za oteeni trup...
optereenog broda
Provera stabiliteta oteenog broda -veoma obiman posao...
Danas, hidrostatiki programi...
propisi ??
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
50/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 48
2.3. Prodor u odelenja s teretom
Do sada smo razmatrali prodor uprazna odelenja...
Pretpostavlja se, po pravilu, da jenaplavljivanje homogeno:
Voda popuni ceo prostor, ali jev vode v odelen a= a a o su o e en a u o a pro re
voda delimino ispunjena..?
2.3.1. vrsti teret
Ukoliko se u odelenju venalazi teret,
(donekle teko zamisliti...)
...
Tada jev (vode) < v (odelenja)
Uvodi se koeficijent naplavljivosti(koeficijent permeabilnosti)
Kao da je gustina vode manja
Ako pretpostavimo homogeno naplavljivanje, vai
( ) ( )VL VLa vode a odelenja=
( )
( )
v vode1
v odelenja =
( ) ( )x xi vode i odelenja=
( ) ( )y yi vode i odelenja=
teite vode = teitu zapremine odelenja
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
51/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 49
Tada vae sve izvedene formule prodora vode,ako se u njima smeni
a a
v v
2.3.2. Teni teret(prodor u tankove)
Ukoliko se probije oplata tanka, moe doido izlivanja tereta, prodora spoljne vode u
x xi i
y yi i
Stvarni koeficijent naplavljivosti je, popravilu, nepoznat...
tank, meanja vode i tereta...
Odelenje
prazan prostor 0,95
mainski prostor 0,85
Pri proraunu se koriste propisi (npr. SOLAS)
ta e se desiti nakon probijanja oplate zavisiod vrste tereta i poloaja proboja...
tovarni prostor 0,65 Da li se teret i voda meaju ?
Da li je t< ?
Da li je t hto < hvo ?>
>
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
52/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 50
Javlja se niz kombinacija...
Pri proraunu krajnjeg ravnotenogpoloaja plivanja,
a) Teret i voda se meaju
Bez obzira na ostale uslove (t , tht ...),
Teret je npr. alkohol, deterdent...
, s , s
svi sluajevi se svode na sledea dva
Prodor vode u
I
dolazi do difuzije
Proces difuzije traje... itei konstantnojkoncentraciji rastvora...
Poto vode ima dalekoprazan tank
Prodor vode udeo tanka iznad
nivoa otvora
II
vie od tereta, proces
tei nultoj koncentracijitereta...
Na kraju procesa, u konanom stanju
To treba dokazati, i videti kada se javljasluajI, a kada sluajII
ravno e e, u an u e samo vo a
kao kod prodora u prazno odelenje...
To je, s aspekta ravnotenogpoloaja plivanja, sluajI
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
53/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 51
b) Teret i voda se ne meaju
Teret je npr. sirova nafta ili neki derivat nafte...
Fiziki, to nije stanjeIni stanjeII, ali...
( )o o t VLo to t D D m D a h h = t< , t hto > hvo
o t VLo to t VLo t D D a h a h = +
Hidrostatikipritisak utaki Q ,raunat spoljai iznutra
tm
mt masa tereta iznad otvora...
(pod pretpostavkom da su zidovitanka vertikalni...)
Q at v
p p gh = +
Q at t t p p gh = +Na poetkuprodora
Q Qp p >
Dolazi do isticanja dela tereta...
t VLo t VLo v va h a h m = =
o t vD D m m = + to e slua II
sledi
ekoloki opasno!
Isticanje se zaustavlja kada sepritisci izjednae...
t t vh h =
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
54/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 52
t> , t hto > hvo
c) Teret i voda se ne meaju
Na poetku prodora Q Qp p >
Deo vode ulazi u tank...
Odlazi navie, na slobodnu povrinu...
Poveani stub tenosti istiskuje teret...
ere s e
Uspostavlja se ravnoteno stanje t t vh h =ali se tu proces ne zavrava !
Proces se zavrava u stanjustabilne ravnotee....Nivo lake tenosti (tereta) je ispod nivoa
tee tenosti (vode)...
t>
To je, i fiziki, sluaj IISlino sluaju
ravnotea je nestabilna
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
55/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 53
t< , t hto < hvo
d) Teret i voda se ne meaju
Deo vode prodire u tank, i (teorijski)
e) Teret i voda se ne meaju
t> , t hto < hvo
Fiziki, deo vode prodire u tank, iuspos av a ses a no ravno e no s an e
pri kome je pritisakpQ ...
Moe se dokazati da to stanje, to sekonanog poloaja plivanja tie,
Proces se nastavlja, i zavrava u stabilnomravnotenom stanju
odgovara sluaju I
To je, i fiziki, sluaj II
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
56/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 54
Rezime
Prodor vode u tankove se svodi na dva sluaja
(I iII ), i oba sadre dve fazeprorauna...Sluaj I a, d
Poloaj take prodora (take Q) nijeunapred poznat...
Postoje dva ekstremasluaja II...
Oteenje na dnu,
Prva faza istovar svog Druga faza prodor
u najnioj taki
Tada seII svodi naI
Oteenjeneposredno pod
e nog ere a z an a u prazno o e en e
Sluaj II (b, c, e)
vo nom n om
Tada uopte nema prodora...
Da bi se pokriosluaj I i oba ekstremasluaja II, treba reiti prodor pri
Prva faza istovardela tenog tereta donivoa oteenja
Druga faza prodoru odelenje iznadnivoa oteenja
= 1 (0,95) prodor u prazan tank
= 0 prodor u pun tank
To zahtevaju i propisi o stabilitetu
oteenog broda...
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
57/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 55
2.4. Proraun nepotopivosti(naplavljivosti) broda
Ukoliko doe do rodora u ne re raen2.4.1. Vodonepropusne pregrade
Brodovi imaju i vodonepropusno unutranjedno, palube, a mogu imati i unutranji bok
elini brod brod tone...
Da bi se to spreilo brodovi sepregrauju
Pregrade mogu biti:
Razlika uzdune pregrade od unutranjeg boka...
poprene,,
Tokom istorije brodogradnje, naroito nakonhavarije Titanika, bilo je mnogo rasprava kojesu pregrade povoljnije poprene ili uzdune
poprene +uzdune
Uzdune pregrade smanjuju odelenja(koliinu vode koja prodire u brod)
ali dovode do ekcentrinog prodora odnosno do nagiba broda...
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
58/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 56
Titanik samo poprene pregrade...
Lusitanija poprene + 2 uzdune
Britanik poprene + dvobok
Svaki brod mora imati sledee poprenevodonepropusne pregrade
Svi potonuli...
Nepotopiv brod ne postoji...
Nepotopivost o kojoj ovde govorimoje uslovna brod je nepotopiv pod
Kod uzdunih pregrada treba smanjitimogunost ekcentrinognaplavljivanja (vidi Ribar ...)
o re en m, s rogo prop san m
uslovima...
Krmena pregra a + pregra e ma ns og
prostora + pram
ana (koliziona) pregrada
Najmanje 3 (4) pregrade...
Da li ih treba vie, zavisi ba od prorauna
Generalno, s izuzetkom tankera, ipakpovoljnije samo poprene pregrade... (?)
...
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
59/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 57
Podsetimo se
Uvodimo sledee pojmove
Pregradna paluba paluba do koje seuvodonepropusne pregrade
vaioV v =
Ukoliko jerezV V > ??
Sama pregradna paluba pri tom nije
(ne mora biti) vodonepropusnaDozvoljena granica urona (granicaurona) zamiljena linija na boku brodaparalelna pregradnoj palubi koja ne sme
Da bi se smanjila opasnost od potonua, moe se
Poveati rezervnoistisnue, odnosnopoveati visinu broda...
ili ...
Prema SOLAS propisima, granicaurona je 3 ina = 7,6 cm ispodpregradne palube
Smanjiti izgubljenoistisnue, odnosnosmanjiti razmakpregrada...
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
60/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 58
Proraun nepotopivosti odnosi sena popreno pregraivanje broda
Trai se potreban razmak pregradapri kome brod, u sluaju prodora
Sada polazimo od poznatog poloaja plivanjaposle prodora
vode u odelenje, ne tone
Preciznije, proraun nepotopivostidaje potreban poloaj poprenihpregrada pri kome, u sluaju prodorau bilo koje odelenje dozvoljena
To je krajnji dozvoljeni poloaj plivanja poloaj pri kome dozvoljena granica uronatangira vodnu liniju ...
granica urona ostaje iznad vode
Tako dobijamo uslovnonepotopiv brod nepotopiv priprodoru vode u jedno odelenje
Problem je suprotan prodoru vode
tada je bilo poznato odelenje u kojeprodire voda, a traio se novi poloajplivanja
Trai se odgovarajui razmak pregrada, l = ??
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
61/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 59
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
62/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 60
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
63/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 61
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
64/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 62
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
65/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 63
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
66/185
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
67/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 65
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
68/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 66
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
69/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 67
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
70/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 68
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
71/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 69
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
72/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 70
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
73/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 71
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
74/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 72
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
75/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 73
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
76/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 74
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
77/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 75
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
78/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 76
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
79/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 77
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
80/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 78
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
81/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 79
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
82/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 80
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
83/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 81
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
84/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 82
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
85/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 83
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
86/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 84
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
87/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 85
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
88/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 86
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
89/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 87
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
90/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 88
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
91/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 89
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
92/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 90
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
93/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 91
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
94/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 92
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
95/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 93
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
96/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 94
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
97/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 95
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
98/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 96
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
99/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 97
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
100/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 98
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
101/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 99
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
102/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 100
2.4.4. Primena krive naplavljivih duina
Nau
ili kako se konstruie krivanaplavljivih duina l(x)...
Ukoliko vrh trougla pada na krivu
Kako se koristi?
Podsetimo se, ako krivu l(x) nanesemo nacrte broda i konstruiemo jednakokrakitrougao nad brodskim odelenjem
, ,tako da vodna linija tangira dozvoljenu
granicu urona...
javljaju se sledei sluajevi...
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
103/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 101
Ukoliko je vrh trougla ispod krive... Ukoliko je vrh trougla iznad krive...
brod, posle prodoru u odelenje, pliva takoda je dozvoljena granica urona iznadpovr ne vo e...
pregradna paluba) uranja pod vodu...
Poto pregradna paluba nije (ne mora biti)vodonepropusna, brod tone...
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
104/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 102
Konstrukcijom trouglova proverava se da li brod moeda izdri prodor u pojedina odelenja...
Analiza se lako proiruje na grupu odelenja...
Proverava se koliko odelenja brod moeistovremeno da izgubi...
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
105/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 103
2.4.5. Promena krive naplavljivihduina pod razliitim uticajima
Uticaj koeficijenta naplavljivosti
Koeficijent naplavljivosti jeuveden kao
v
n
v1
v = 12)
Propisi na daju direktno broj odelenja,veodreujufaktor pregraivanja F
Smisao faktora F
Bave se, prvenstveno, poprenim
pregraivanjem i zasnivaju se na pregradnojkrivoj l(x)
Istorijski, to su (s nizom modifikacuja) uosnovi prvi SOLAS propisi doneti 1929.
" "1
broj odelenjaF
=
11
F>pri emu nije ceo broj...
godine...
Zapoeti 1912, nakon havarije Titanika...
Poslednja verzija, SOLAS 2009
( , )sF f L C=
Cs kriterijum slube
zavisi (prvenstveno) od broja putnika
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
110/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 108
Proraun daje
,L N F
Kada se odrediF , odreuje sedozvoljena duina odelenja ld(x)
Neki detalji propisa...
F A= za Cs< 23 (teretni brod)
za C > 123 utniki brod
( ) ( )dl x F l x=
Kriva ld(x) se nanosi na crte broda...
Vrhovi trouglova konstruisani nado edinanim odelen ima mora u biti is od
( )( )sB C 23F A
100
=
=
za 23 < Cs< 123
,,
58 20 18
L 60= +
krive dozvoljenih duina... , ,30 3
B 0 18
L 42
= +
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
111/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 109
1s
1
2PC 72
V P P
+=
+
s2PC 72
V+=
za P1> P
( )( )sB C 23F A
=
F A=
F B=
za Cs< 23 (teretni brod)
za Cs> 123 (putniki brod)
za 23 < Cs< 123
Stabilitet oteenog broda
Neophodno je odrediti, prvo, efektivni moment
stabiliteta oteenog broda u krajnjem poloajuplivanja (moment stabiliteta, sa uticajem
P1= kN
k = 0,056L
N broj putnika
V zapremina broda ispod pregradnealube
slobodne povrine)...
Pri tome se, u skladu s prethodnom analizom,pretpostavlja prodor u
1 odelenje, ako je 1 2 R
Proraun indeksaRje jednostavan...Na rimer za teretne brodove due od 100 m
poloaju ravnoteeoteenog broda
prevrnuti...
brod opstajebrod se gubi
Trai se verovatnoa da e brod,ukoliko doe do nesree o stati...
( )/
, , 1 3
oR R 0 002 0 0009L= = +
Za teretne brodove, 80 < L
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
115/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 113
Proraun indeksaAje dalekokomplikovaniji...
Odreuje se verovatnoa pi
Ako se postupak ponovi za sva odelenja isve kombinacije odelenja...
iA=verova no a a e se, u s u a uoteenja broda, otetiti ba i-toodelenje (grupa odelenja)...
Odreuje se verovatnoa siverovatnoa da e brod, ukoliko se otetii-to odelen e ru a odelen a , o stati
predstavlja traenu verovatnou da e brod,pri bilo kom oteenju, opstati...
pi= f(li/L, poloaja odelenja)
Predstavlja verovatnou da e se-
Proizvod
Ukoliko je i-to odelenje ceo brod, pi= 1i i ip s=
,i da e brod pri tom oteenju opstati
to je vea duina odelenja, verovatnoaje vea...
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
116/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 114
Da li
e brod opstati, ako se naplavi i-to odelenje (grupa odelenja)?
Zavisnost verovatnoe oteenja odpoloaja odelenja dobijena je obimnomstatistikom analizom brodoloma...
si= ?
Odredi se krajnji poloaj plivanja nakonprodora u i-to odelenje...
Ukoliko brod tone, ili neki odnezatienih otvora uranja pod vodu
s = 0
Verovatnoa da e brod opstati je 0
Ukoliko brod ne tone...
Zavisi od poloaja odelenja po duini
(vea verovatnoa oteenja pramanihodelenja...)
i-to odelenje ne poveava indeksA...
analizira se stabilitet oteenogbroda nakon prodora u i-toodelenje
Zavisi od poloaja odelenja po visini
(najugroenije dno broda...)
Zavisi od poloaja odelenja po irini
(najrizi
nija bo
na odelenja, uz oplatu...)
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
117/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 115
Ako je s> 30 , c = 0, smatra se da sebrod gubi...
Ako je s25 , c = 1Za sizmeu 25-30, interpolacija...
Proraunava se krak stabiliteta oteenogbroda
Podsetimo se
i i ip s=
iA=
>
Deluje jednostavno, ali veliki brojodelenja i grupa odelenja...
Ovo su samo grube crte (principi)propisa, koji su daleko obimniji...
Iz dijagrama se odreuju 3 parametra
s,, hmax
Donekle je komplikovano poveatiA ,
ukoliko brod ne zadovoljava propise...
,i maxs c 0 5 h =
Na primer, ne radi se samo zajedan gaz (optereenje broda...
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
118/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 116
3. NASUKANJE BRODA
Do nasukanja moe doi pri havariji,
pri padu vodostaja,ali i u normalnoj slubi, npr. pridokovanju...
odnosno u ploveem ili suvom doku, sinhroliftu,flo-flo brodu za teki teret, brodu matici...
Treba odrediti reakciju dnaR, stabilitetnasukanog broda i poloaj plivanja (, )
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
119/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 117
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
120/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 118
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
121/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 119
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
122/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 120
Redukujemo reakciju na odgovarajuutaku centrinog istovaraP
3.1. Reakcije dna
R = ??
Pretpostavljamo da je nasukanje na
Problem svodimo, koliko je to mogue,na istovar tereta...
UmestoR u taki Q, na brod delujuR,Mt ,Mku takiP...
ReakcijaR u takiPne stvara trim i nagib...
Odnosno da nema nagiba broda
Uslov ravnoteeiF 0=
U R W 0+ == = ,
reakcijaRje nepoznata...
Poznata je, meutim, dubina vode (odnosnogaz broda) na mestu nasukanjaHQ
R W U= o o
U gV=
( )oR g V V= V = ??
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
123/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 121
a) Brod bez trima(brod oslonjen du kobilice)
Problem dokovanja broda...
Sluaj male reakcije dna
R1
W
(nije poznato unapred...)
oo o VLV V V V A T =
( )oo VL o Q
V V A T H
( ) ( )oo o o VL o Q
R g V V g V V A T H = +
( )oVL o Q
R gA T H=
Ne znamom tano gde (po duini)deluje rezultujua reakcija...
Ali znamo da brod nema trima
Kod uspravnih rebara, formula vai i zavelike reakcije...
Uoiti ,QH R
0 =oVL
o o o
gA TR LB T T
W gV LBT T
= = =
o
R T1 1
W T
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
124/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 122
Sluaj velike reakcije dna
Ukoliko je ,R
0 1W
>
b) Brod sa trimom (brod oslonjen u jednoj taki)
priblina formula vie ne vai,neopodan je dijagramski list... Uz reakcijuR, nepoznat i trim broda
Reakcija se redukuje na taku centrinog istovara
( )oR g D D= ( ) cosPR t x xM R l R l= =
Redukcioni moment je moment trima
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
125/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 123
Vai izvedeni izraz
oVLR gA T =
Sluaj male reakcije dna Koristimo poznati izraz za ugao trima
t ts
yL
M
gIgDM G
=
Izraz sledi iz uslova ravnotee=
ali sadao QT T H
Poto je 1, vai
o Q xT H l T + +
i
koji, do sada, nismo primenili...
Reavanjem jednaina( )
oVL o Q x sR gA T H l =
odnosno
o Q x
T T H l =
Sledi
( )oVL o Q x
R gA T H l =
xs
y
Rl
gI
=
sledi( )
o
o
y VL o Q
2
y x VL
gI A T HR
I l A
=
+
jedna jednaina, dve nepoznate... o
o
VL x o Q
s 2
y x VL
l T H
I l A
=
+
Kao i u sluaju broda bez trima ,QH R
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
126/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 124
Odsukanje broda
Brod nasukan u jenoj taki moe se, u
principu, odsukati uzdunimpomeranjem tereta, odnosno dejstvom
Tada vai
ods o
y y
mlgI I
= =
o Q xT H l +
o atnog momenta tr ma...Sledi
o Q o
x y
T H ml
l I
= =
Odnosno ( )y o Qo
x
I T Hml
l
=
Moment trima usled pomeranja tereta je
ods omg l=
Do odsukanja dolazi kada jeR = 0
...
Mogue je, u principu i odsukanjeutovarom balasta...
Odnosno
( )oVL o Q x
R gA T H l 0 = =
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
127/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 125
Sluaj velike reakcije dna Uslov
i 0=
za taku Q tada glasi
cos cosF GU x W x 0 =
odnosno
iF 0=Iz uslova
sledi
F o GV x V x 0 =
F o GgD x gD x =
Moe se pisati i kao
og=
Uvodimo pomonu osux, s poetkom u Q
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
128/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 126
Koristimo, kao i uvek kod velike reakcije, dijagramski list
Za svakupretpostavljenuvodnu linijuodreuje se VixF
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
129/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 127
Poznat postupak preko areale rebara
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
130/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 128
Konstruie se dijagram...
Na odrinati trim ... na apcisigD ixFgD
F o GgD x gD x =
Vai
o
R gD gD=
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
131/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 129
3.2. Stabilitet nasukanog broda
Posmatramo brod oslonjen dukobilice, = 0
Istovar teretaRiz
take Q
U taki G1 deluje
Na brod deluju 3 sile...
( )
( )
st
1 1
M W R h
W R M G
=
MetacentarM1 , postoji reakcija
ogu e e sa ra uzgon rea c u...
Nasuprot teinideluje sila (U + R)
Metodpoveanog uzgona
Svodimo na poznati problem 2 sile...
to se moe uraditi na dva nainastM W h
W M G
=
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
132/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 130
a) Mala reakcija dna
Koristimo metod istovarast o ogD M G R QS =
ost stM R QS =
Moe se isati i u oblika
st o o
o
RgD M G QS
gD
=
st o o
o
o
RgD M G QS
gD
M G
=
o o1 1
o
gD M G R QSM G
gD R
=
istovara
Moment poetnog stabiliteta
Moment stabiliteta opada sa porastom reakcijeR ...
Odnosno sa smanjenjem dubine vodeHQ
, ,Q stH R M Postoji
( )
( )
st o 1 1
o oo
o
M gD R M G
gD M G R QSgD R
gD R
=
=
min kr
max kr R R
=
=pri kojima jeMst= 0
Brod, pri kritinoj dubini, gubi stabilitet...
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
133/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 131
1 1G 0=Polazimo od ( )oVL o QR gA T H=
=
Ranije izveden izraz za malu reakcijuOdreivanje kritine dubine ikritine reakcije
o oG 0 =(ili )
( )o o o kr kr
gD M G R QS 0 =
okr VL o kr
Vai
Odnosno
Sledi jednaina
( ) ( )oVL o kr o kr o o o
1gA T H T H gD M G
2 + =
iz koje se odreuje Hkr
( )o o Q1 1
QS T T T H 2 2
= = +
( )kr o o okr
R QS gD M G =
Na osnovu
2 o o o o o okr o o 2
VLo o VLo
2V M G 2V M GH T T 1A T A
= =
( )okr VL o kr
R gA T H= =
Sledi
( ) ( )o krkr
1QS T H
2= +
Vai
o
o o oVL o 2
o VLo
2V M GgA T 1 1
T A
=
to se moe dodatno uprostiti...
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
134/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 132
Vai
o
o o o o o oo o o
VL
V M G LBT M GT M G
A LB
= =
o okr o
o
GH T 1
T
o okr VL o
M GR gA T 1 1
+ =
o okr o
o
2 M GH T 1
T
=
o
o okr VL o
o
2 M GR gA T 1 1
T
=
o
o
VL o ogA M G
=
kr o oR g LB M G
o z rom a zvo en e va samo zasluaj male reakcije, odnosno malepromene gaza...
lan pod korenom mora biti mali
o o2 M G 1
Pretpostavka male reakcije kr
o
R1
gD
u ovom sluaju daje
o o o o o o
o o o
g LB M G g LB M G M G1
gD gLBT T
= =
oUslov je, po pravilu, zadovoljen kod veihbrodova...
Kod malih brodova, do gubitka stabilitetadolazi pri velikoj reakciji...
to emo kasnije i proveriti...
Koristimo...
11 1
2 +
7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009
135/185
LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________
REDAVANJA 133
Ukoliko dubina vode pada ispod kritinevrednosti
Q kr
H H
Recommended