Понтон с плоскими, перпендикулярными его оси торцами, который плавает в морской воде

1

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет судостроения и энергетики

Кафедра кораблестроения

Курсовая работа Курсовая работа

допущена к защите защищена с оценкой

«___»________201__г.

Руководитель Руководитель

____________Г.С. Горянский____________Г.С. Горянский

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Гидромеханика»

КР.ГМХ.180100.28

Нормоконтролёр Курсовую работу

«____»_________201__г.выполнила студент

____________________гр.13-КС____________________ Н.В. Богомолов

«____»__________201__ г.

Калининград, 2015г.

Оглавление

Стр.

Общие положения 3

Задача №1 4

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2

КР.ГМХ.180100.17

Общие положения.

Отчетная курсовая работа выполнена в соответствии с заданием, приведенным в приложении. Номер варианта задания - 2.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

3

КР.ГМХ.180100.17

В работе рассматривается цилиндрический понтон с плоскими, перпендикулярными его оси торцами, который плавает в морской воде с плотностью р=1 т/м3.

Длина понтона L=15,0 м, диаметр торцов D = 3,0 м.

Понтон разделен поперечными водонепроницаемыми переборками на 3 равных по длине отсека.

Масса пустого понтона m0 составляет 5% массы воды в объеме, ограниченном наружной поверхностью понтона.

Объем конструкций понтона, включая обшивку, полагается пренебрежимо малым.

Во всех случаях, кроме задачи № 1, дифферент понтона равен нулю. В задаче № 1 он определяется в ходе её решения.

Состав входящих в работу задач и их решения приведены ниже.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4

КР.ГМХ.180100.17

Задача №1

Содержание задачи.

Понтон плавает таким образом, что один из его торцов полностью выступает из воды, а другой касается её поверхности своей верхней кромкой (рис.1).

Определить объемное водоизмещение понтона и силы избыточного гидростатического давления, действующие на погруженный торец Rит на подводную часть цилиндрической поверхности понтона Rиц.

При определении искомых величин, принять, что понтон покоится на акватории без течений и ветра, т.е. решается гидростатическая задача.

Исходные данные и принятые положения:

Длина понтона, L, м 15,0

Диаметр понтона, D, м 3,0

Положение понтона в воде см. рис. 1

Плотность воды, ρ, т/м3 1

Ускорение свободного падения, g, м/сек2 9,81

В работе принята декартова система координат с началом на свободной поверхности (см. рис 1). При этом оси X и Z лежат в продольно-вертикальной плоскости симметрии подводной части понтона (в диаметральной плоскости): ось X горизонтальна, а ось Z направлена вертикально. Ось Y перпендикулярна диаметральной плоскости (ДП). Ось симметрии понтона обозначена как ось X1, а перпендикуляр к ней в ДП - как ось Z1 (см. рис 1).

Определение объемного водоизмещения V.

Объемное водоизмещение (объем подводной части) понтона V при описанной в п. 1 его посадке будет равно половине полного объема понтона Vп:

V=0,5∙Vп=0,5∙πD24∙L (1.1)

V=52,9 м3.

Определение силы от избыточных давлений, действующей на всю смоченную поверхность понтона.

В соответствии с п.1 задача решается в условиях гидростатики.

В таком случае, как известно [1, п. 2.1] результирующая сила от избыточных давлений Rи, действующая на подводную часть тела, равна по модулю произведению удельного веса воды γ на объемное водоизмещение V и направлена вертикально вверх по оси Оz (рис.1) и проходит через центр подводного объема понтона.

Rи=γ∙V=0,51 (кН). (1.2)

Понтон в целом и его подводная часть, в частности, имеют продольно-вертикальную плоскость симметрии: диаметральную плоскость x1Оz1.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5

КР.ГМХ.180100.17

Следовательно, результирующая сила, от избыточных давлений Rи лежит в диаметральной плоскости (ДП).

Определение сил избыточного давления, действующих на погруженный торец Rт и на подводную часть цилиндрической поверхности понтона Rц.

Ввиду симметрии понтона силы Rт и Rц будут, как и результирующая сила Rи, лежать в диаметральной плоскости. При этом сила Rт будет параллельна оси понтона Ох1, а сила Rц - перпендикулярна этой оси.

Эти силы можно представить как катеты треугольника с гипотенузой, равной результирующей силе Rи.

Так как один из катетов - сила перпендикулярна оси понтона (оси Ох1), а гипотенуза - сила Rи перпендикулярна свободной поверхности водоема, (изображенной на рис. 1 как ось Ох), угол α между этими силами равен углу наклона оси понтона к поверхности воды, т.е. равен

α=arctg DL=78°, где D - диаметр понтона, а L - его длина. (1.3)

В соответствии с рис. 1 силы-катеты Rт и Rц могут быть выражены через известную гипотенузу Rи и найденный угол α по формулам:

Rт=Rи∙sinα=0.50 кН (1.4)

и Rц=Rи∙cosα=0.10 кН. (1.5)

Ответ: V = 52,9 м3,

Rт=0.50 кН,

Rц=0.10 кН.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

6

КР.ГМХ.180100.17

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

7

КР.ГМХ.180100.17

Литература

1. Горянский Г.С. Гидромеханика: Учебно-методическое пособие по курсовой работе для студентов, обучающихся по направлению подготовки "Кораблестроение, океанотехника и системотехника объектов морской инфраструктуры" (профиль подготовки "Кораблестроение"). - Калининград, ФГБОУ ВПО "КГТУ", 2015 г. – 13-15 с.

← Предыдущая
Страница 1
Следующая →

Курсовая работа по дисциплине «Гидромеханика» Кафедра кораблестроения

У нас самая большая информационная база в рунете, поэтому Вы всегда можете найти походите запросы

Искать ещё по теме...

Похожие материалы:

Политические партии. Их роль и место в политической системе на примере страны изучаемого языка

Политическая партия — добровольный союз , объединенный единством целей, стремящихся к обладанию и/или удержанию политической власти. От латинского — часть, группа и дело. Признаки партии. Структура политической партии. По отношению к ценности Социальная Справедливость.

Образовательный процесс. Компетентностно-ориентированная направленность современного образовательного процесса

Языковая компетентность Коммуникативная компетентность Образовательный процесс – это целенаправленная деятельность по обучению, воспитанию и развитию личности путем организованных учебно-воспитательных и учебно-познавательных процессов

Новокемеровский химический комбинат

Сегодня Кемеровское ОАО «Азот» - одно из крупнейших предприятий химической отрасли России, единственный за Уралом производитель минеральных удобрений для аграрного комплекса, взрывчатки - для угледобывающих предприятий, капролактама - для химической промышленности, продукции органического синтеза - для производителей пластмасс и красителей. Качество продукции КОАО «Азот» хорошо известно потребителям в России, Западной Европе, Америке, странах Азиатско-Тихоокеанского региона.

Економічна роль держави в ринковій економіці

Еволюція теоретичних уявлень на роль держави в економіці. Державне регулювання економіки: суб’єкти, об’єкти та функції. Методи державного регулювання економічних процесів. Соціальна політика держави

Посткласичні теорії еліт

Марксизм та теорія панівного класу. Фашистський варіант елітаризму. Консервативно-аристократичний елітизм. Ліберальні теорії еліт. Демократичні теорії еліти. Концепція демократичного елітизму. Плюралізм еліт. Неоелітизм.

Сохранить?

Пропустить...

Введите код

Ok