船舶摇摆实验.doc

中国石油大学（课程名称）实验报告实验日期： 11.4 成绩： 班级： 海工10-1 学号： 10022015 姓名： 李春生 教师： 刘智慧 同组者： 曹小明 潘立基 梁川 高凯华 赵腾飞 何佳琦 甘武林 徐伟 刘云文 船舶摇摆实验1、 实验目的（1） 测量实船的固有横摇周期。（2） 通过实验了解船舶重心对横摇周期的影响。2、实验原理船舶的摇荡主要有下列六种形式：横摇、纵摇、首摇、垂荡、横荡、纵荡。其中，横摇、纵摇和垂荡对船的航行影响最大，而横摇又最容易发生，横摇振幅也最大，严重影响船舶安全。船舶的稳性：横摇固有周期Ts:横摇摇幅衰减静水中通过对船舶施加倾斜力矩，使船舶产生初始倾角后，去除该力距，船舶进入自由横摇状态。静水中船舶自由横摇的衰减曲线是按指数规律随时间而衰减的，相邻的两个横摇峰值或谷值之间的时间间隔即为横摇的固有周期Ts。在半个周期时间间隔内，横摇幅值绝对值的变化为： 由以上关系可得无因次衰减系数的表达式为：3、实验设备与仪器实验用船舶（模），倾角测量装置（包括倾角传感器，接口和连线，数据采集计算机）4、实验步骤1、确认所有实验设备处于正确的初始状态，包括： 船舶（模）的摇摆运动不会受到干扰，倾角测量装置已上电并运行正常；2、运行倾角测量软件；3、给船舶施加倾斜力矩使其倾斜；4、点击倾角测量软件界面上的“开始”按钮，此时开始测量倾角数据并显示在界面上；5、去除倾斜力矩使船舶进入自由横摇状态；6、等待一定时间后，点击倾角测量软件界面上的“暂停”按钮，停止测量倾角数据；7、将记录下来的倾角数据保存在指定的文件中；8、在船舶的某一高度上增加重量。 首先将双面胶的一面贴在亚铁上，然后将亚铁粘贴到船模上。注意沿船长的方向，亚铁的中心线要与船模的中线一致，避免船舶左右不对称产生固定的横倾角。将增加重量的船模放入水中，给船模施加倾斜力矩使其倾斜，去除该力矩使船舶进入自由横摇状态，对船模摇摆的倾角进行测量并保存实验数据。按照这个方法，逐渐增加亚铁的数量，并对其进行摇摆试验，测量其摇摆横倾角并保存数据；9、点击倾角测量软件界面上的“退出”按钮，关闭该软件，结束实验。5、数据处理以第一组数据为例计算：船舶静止阶段，有一个初始的横倾角度，取一部分数据求得平均值作为船舶的初始横倾值=0.681取一段所测的数据都减去，然后作出-t图周期计算无因次阻尼系数同理求出第二组，第三组，第四组数据的-t图，,。第二组：-t图=0.539,=1.2 s，=0.072第三组数据：-t图=-1.407，=1.95s，=0.018第四组数据：-t图=4.462，=2.2s，=0.0926、思考题（1）根据实验结果，指出重心变化对船舶横摇周期的影响。答:随着加载铁块向上移动，重心上升，横摇固有周期变长。 (2)根据理论公式分析重心变化与横摇周期的关系。答：根据理论公式 知：当重心上升时KG增大，而0基本不变，船舶摇摆周期相应的增大。当重心下降时KG减少，而0基本不变，船舶摇摆周期相应的减小。（f和B为常数）（3） 为提高船舶的横稳性，应采取什么措施？答：1、提高船舶的最小倾覆力矩Mq（或力臂Lq） 降低船的重心增加干舷增加船宽注意船舶水线以上的开口位置和风雨密性及水密性，提高船舶的进水角 2、减小船舶所受到的风压倾斜力矩Mf（或力臂lf