Перейти к содержимому

Фотография

Расчет качки пассажирского катамарана на ПК для озеро Байкал


Сообщений в теме: 216

#1 rabah

rabah

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 1 265 сообщений
  • Из:Русе-Болгария

Отправлено 12 декабря 2021 - 12:23

Расчет качки пассажирского катамарана на ПК для озеро Байкал

Прежде всего припомним книгу Чижиумова „Основы динамики судов на волнении“-2010г.,стр.21,рис.1.15 /см. скриншот/. Там очень хорошо показано что представляет энергетический спектр волнения.

До выполнения расчета качки судна на нерегулярном волнении, предварительно надо найти подходящий спектр для конкретного бассейна эксплуатации судна.

Рассмотрим подобный спектр, публикованным в книге Дормидонтова/в соавторстве/ “Проектирование судов внутреннего плавания“, 1974г,стр.217 и 218, рис.15.1, ф-ла (15.4)-см. приведенные файлы. На рис.15.1 в графике спектра для высоты волны h = 3м /класс „М“ Речного Регистра РФ/ видно несоответствие. Указан процент обеспеченности высоты волны 1%, а всущности в Правилах Речного Регистра от 1974г/см.скриншот/, также и в новых Правилах только для класс „М“ обеспеченность равна на 3%, а для прочих классов-1%.

Можно подумать что это обычная печатная ошибка, но текст на предидущей стр.217 потверждает несоответствие- указано что только для класс „М-СП“ принимается h3%=3,5м, а для остальных классов-1%.

Я понял откуда дошел разнобой:

И книга Дормидонтова и Правила РРР от 1974 публикованы в 1974г, но всущности у Дормидонтова в конце книги в перечне "Указатель литературы" под №38 цитированы Правила остойчивости РРР от 1969г. Явно в издании от 1974г. РРР изменил свои Правила.

 

В книге Дормидонтова частота показана в 1/с (т.е. в херци), плотность ординат энергетического спектра  Sζ(σ) в м^2 . с, а Sζ(σ) / Dζ в с ( где Dζ- дисперсия волнового спектра).

По рекомендованным формулам для крупных водохранилищах и озерах: αζ/ βζ~ 0,12 и βζ= σm~ 1,07. σ50% (где σ50% - средная частота волн); αζи βζ– эмпирические коэффициенты; σm – частота волн, соответствующей максимуму кривой Sζ(σ).

При σ50% = 2π/τ50% и τсрτ50% ~9,4.(h3%/g)^1/2 ( где τср –средний период волн) и применяя 
Dζ~0,143.(h3%/2)^2

Получим следующий спектр:

Sζ(σ) = 0,016.{ 1 / [0,024 + (σ + 1,28)^2] + 1 /[0,024 + (σ – 1,28)^2] } в м^2 . с

Задаем стойности частоты σ от 0 до 3,2 с^-1 и получаем величины Sζ(σ) в м^2.с

Чтобы получить данные для сравнения с расчетами в программе Maxsurf Motions Advanced v.23.02, делаем конвертировку размерностей по следующим формулам:

Для частоты: 1 Hz = 1.s^-1 = 2 π rad/s

Для спектральной плотности ординат: 1m^2.s = 0,159m^2/( rad/s)

Графика спектра по книге Дормидонтова увидите в приложенном файле, вместе со спектрами полученными по Maxsurf.

Продолжение следует!

 

NA Razmik Baharyan

Rousse-Bulgaria

12.12.2021

Прикрепленные изображения

  • Чужимов-рис 1_15 Получение спектра волнения.png
  • HSC150B with superstructure-Perspective-10122021.png
  • HSC150B-Comparative Diagram of Wave spectra-08122021.png
  • HSC150B without superstructure-Perspective-10122021.png
  • Правила РРР-1974.png
  • Дормидонтов-стр.218.png
  • Дормидонтов-стр 217.png

Сообщение отредактировал rabah: 30 марта 2022 - 19:35

  • 0

#2 Volgovod

Volgovod

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 331 сообщений
  • Из:Н.Новгород
  • Судно: спк Волга пр.343
  • Название: Перфект

Отправлено 12 декабря 2021 - 12:30

А теперь..... Внимание вопрос:
К чему всё это? Проект?
Просто по ощущениям от прочтения - как вырванная из дипломного проекта страничка. Интересно, но блин о чем и к чему привязано? Какова макрозадача?

Сообщение отредактировал Volgovod: 12 декабря 2021 - 12:31

  • 0

#3 Aleksk

Aleksk

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 13 758 сообщений
  • Из:Ленинград
  • Судно:
  • Название: Неспешный

Отправлено 12 декабря 2021 - 15:51

А теперь..... Внимание вопрос:
К чему всё это? Проект?

Верификация первоисточника. Это важно для тех , кто занимается расчётами.


Сообщение отредактировал Aleksk: 12 декабря 2021 - 15:51

  • 0

#4 Albert Nazarov

Albert Nazarov

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 6 967 сообщений
  • Из:TH
  • Судно: powercat, Finn
  • Название: NongDia

Отправлено 12 декабря 2021 - 20:59

Очень наивно полагать, что Максюрф позволит выполнить расчет качки а) высокоскоротного б) катамарана и в) с подводными крыльями.

Ограничения метода почитать нужно для начала, а потом "считать".


  • 1

#5 rabah

rabah

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 1 265 сообщений
  • Из:Русе-Болгария

Отправлено 12 декабря 2021 - 21:11

Очень наивно полагать, что Максюрф позволит выполнить расчет качки а) высокоскоротного б) катамарана и в) с подводными крыльями.

Ограничения метода почитать нужно для начала, а потом "считать".

Баба Ванга?


  • 0

#6 S_smirnov

S_smirnov

    Лодочный моторист - экранопланостроитель

  • Модератор
  • 22 905 сообщений
  • Из:Балахна
  • Судно: Казанка, СВП

Отправлено 12 декабря 2021 - 21:16

А можно ли процессы происходящие при движении СПК в условиях волнения называть качкой?
  • 0

#7 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 25 645 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 12 декабря 2021 - 22:27

А можно ли процессы происходящие при движении СПК в условиях волнения называть качкой?

Если судно совершает периодические (или близкие к ним) колебания при своем движении, то можно.


  • 0

#8 Алексеев В.М.

Алексеев В.М.

    Za RUDDI u SKR

  • Инженер
  • 16 346 сообщений
  • Из:Ленинград
  • Судно: яхта
  • Название: Касси

Отправлено 12 декабря 2021 - 23:01

А на гладкой воде или непериодические колебания - "взбрыкивания"? Об брёвна и камни,... на случайной волне.    (На Байкале)

Иностранцы окучивают катеростроение России. :) 


  • 0

#9 rabah

rabah

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 1 265 сообщений
  • Из:Русе-Болгария

Отправлено 12 декабря 2021 - 23:24

Расчет качки пассажирского катамарана на ПК для озеро Байкал

Продолжение

По полученными двумя параметрами качки нерегулярного волнения по книге Дормидонтова:

1.Средний период τср  = 5,25сек

2.Дисперсия Dζ= 0,331м2

И при расчетной высоте волны по проект H3% = 3м ( H1/3~2,3м), я решил применить спектр, рекомендуемый в программе Maxsurf Motions Advanced v.23.02 под обозначением”Two Parameter, Pierson-Moskowitz/Bretschneider”,прняты на 12 Международной конференции опытовых бассейнов.

По существо это является энергетический спектр морского волнения, которого я модифицировал на меньшую высоту волны и на меньший средний период. Соответственно меньшая высота волны дает и меньшую дисперсию.

Цель была избежать полученную диаграмму спектра по Дормидонтову. Ручной счет был ясен-определяешь присоединенные массы, присоединенные инерционные моменты, редукционные коэффициенты /есть графики различных авторов/,определяешь передаточные функции и т.д.

Но мне не нравятся ручные способы. Предпочитаю подчинить софтуер на мою логику, обосновываясь на тот факт, что авторы программы создали окно для ввода плотности воды-т.е. в программе есть возможность внести плотность 1т/м3 для пресной воды.

Принятый мною способ расчета в программе – Strip theory /гипотеза плоских сечений/ допускает применение согласно мануала до скорости  FnL = 0,7 , а в указанных в мануале примеров для катамарана с тонкими корпусами- до 0,8.

Катамаран в проекте отвечает на эти требования. При 50км/час = 13,9м/сек и LWL= 34,226м, получим  FnL ~ 0,76.

При полном весе 98т это наверно будет переходный режим движения.

Имея ввиду, кроме всего  выше сказанного, что Байкал является глубоководное озеро, у меня не были никакие сомнения относительно влияния мельководия.

Сопоставляя результаты по программе Maxsurf с диаграмму спектра по книге Дормидонтова, я убедился в подлинности слова авторов: “В водоемах с ограниченными размерами спектр Sζ(σ) смещен по сравнению со спектром волн в открытых морях в сторону более высоких частот.“

Продолжение следует!

NA Razmik Baharyan

Rousse-Bulgaria

12.12.2021

Прикрепленные изображения

  • т 1_1 Программа для расчета качки.png
  • т1_2 Выбор энергетического спектра волнения.png

Сообщение отредактировал rabah: 01 февраля 2022 - 20:49

  • 0

#10 Albert Nazarov

Albert Nazarov

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 6 967 сообщений
  • Из:TH
  • Судно: powercat, Finn
  • Название: NongDia

Отправлено 13 декабря 2021 - 00:18

Я думаю надо в манулае почитать раздел Assumptions, т.е. допущения метода. Там четко прописаны условия расчета, в частности отсуствие гидродинамической подъемной силы на элементах корпуса (крылья??), прямостенность корпуса и применимость гипотезы Фруда-Крылова (для катамаранов применимость ее неочевидна, т.к. корпуса находятся близко).


  • 0

#11 rabah

rabah

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 1 265 сообщений
  • Из:Русе-Болгария

Отправлено 13 декабря 2021 - 07:03

Уважаемая администрация форума, у меня вопрос:
Как всем ясно,инженер когда хочет передат свои мысли и решения другим инженерам или специалистам, часто приходится пользовать латинского альфавита в текстах.Но к этим буквам очень часто добавляются и буквы из греческого альфавита.Например маленькая буква "zeta" часто встречается в формулах по качке судна в справочниках Благовещенского, Дробленкова и Войткунского.
Но в вашем форуме невозможно копировать текст как хочет автор-часть греческих букв появляются, например "сигма" или "тау", а "цета"игнорируется.
Зачем так получается!Я потратил несколько часов бороться с этим,но явно невозможно.
С уважением,
NA Razmik Baharyan


Сообщение отредактировал rabah: 30 января 2022 - 02:54

  • 0

#12 rabah

rabah

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 1 265 сообщений
  • Из:Русе-Болгария

Отправлено 13 декабря 2021 - 07:40

Я думаю надо в манулае почитать раздел Assumptions, т.е. допущения метода. Там четко прописаны условия расчета, в частности отсуствие гидродинамической подъемной силы на элементах корпуса (крылья??), прямостенность корпуса и применимость гипотезы Фруда-Крылова (для катамаранов применимость ее неочевидна, т.к. корпуса находятся близко).

О ПК я писал главному конструктору, но на этом концептуальном этапе проекта они не включены в модели катамарана.
Плоско килеватое днище обеспечает скорость в переходном режиме движения.
Здесь мы не обсуждаем модель принятой в Си Тех.
Насчет того допустим ли расчет качки по методу Льюиса/Гипотеза плоских сечений-Strip theory/ я рассуждаю практически: Если было недопустимо применять этот метод ради малого расстояния между корпусами, то программа должна была предупредить и остановить расчет. Так что вводом расстоянии между осевыми двух корпусов при ввода модели и проверки общего водоизмещения по шпангоутам Льюиса, программа считает это достаточным и начинает расчет по всем комбинациям скорость-курсовой угол судна относительно направления волн.
Программа сама рисует шпангоуты Льюиса и наглядно показывает отличия от действительных.

NA Razmik Baharyan

Rousse-Bulgaria


Сообщение отредактировал rabah: 13 декабря 2021 - 08:41

  • 0

#13 Albert Nazarov

Albert Nazarov

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 6 967 сообщений
  • Из:TH
  • Судно: powercat, Finn
  • Название: NongDia

Отправлено 13 декабря 2021 - 09:45

А,так вы еще и на разнвх курсовых углах считаете... тогда у вас там вообще полный численный мусор получится. Мы это проделывали в Максюрфе лет 13 назад для тестирования, и эту идею отставили.

А "программа должна предупредить" порадовало. Из вашей логики, калькулятор вас тоже должен предупреждать, что вы считаете неверно? ;)
  • 1

#14 rabah

rabah

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 1 265 сообщений
  • Из:Русе-Болгария

Отправлено 13 декабря 2021 - 10:35

А,так вы еще и на разнвх курсовых углах считаете... тогда у вас там вообще полный численный мусор получится. Мы это проделывали в Максюрфе лет 13 назад для тестирования, и эту идею отставили.

А "программа должна предупредить" порадовало. Из вашей логики, калькулятор вас тоже должен предупреждать, что вы считаете неверно? ;)

Значить Вы отстали от развития Максурфа на 13 летной дистанции и теперь совсем не в курсе для возможности программ. Очень устарела Ваша логика.

А что является мусором или не, слава Богу не Вы решаете!

Вообще Ваши скверные замечания мне не интересны, можете сохранить их про себя.

 

NA Razmik Baharyan

Rousse-Bulgaria


  • -1

#15 S_smirnov

S_smirnov

    Лодочный моторист - экранопланостроитель

  • Модератор
  • 22 905 сообщений
  • Из:Балахна
  • Судно: Казанка, СВП

Отправлено 13 декабря 2021 - 10:53

О ПК я писал главному конструктору, но на этом концептуальном этапе проекта они не включены в модели катамарана....


Значит расчет предполагается для обычного катамарана?
  • 0

#16 rabah

rabah

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 1 265 сообщений
  • Из:Русе-Болгария

Отправлено 13 декабря 2021 - 10:55

Расчет качки пассажирского катамарана на ПК для озеро Байкал

Последняя часть

Хотел бы также и вкратце познакомить уважаемых читателей форума с некоторыми результатами из моего расчета/показанные в приложенных файлов/:

От Введении выбрал т.1.1 „Программа для расчета качки“ и т.1.2 „ Выбор энергетического спектра волнения“, которые уже публиковал.

В т.4 „Результаты расчетов качки“ показаны перевод английских терминов на русском в теории качки  и в  формулах с пояснениями, также и для терминов в суммарных таблиц/см. файл/.

Из суммарных таблиц выбрал для читателей форума только таблицу расчета качки при скорости 50км/час и курс судна относительно направления волнения 135 градуса /см. файл/.

В т.6 „Полярные диаграммы“ показаны перевод терминов и как пользоваться диаграммами /см. файл/.

От полярных диаграмм выбрал только 4 /см. файлы/:

  • Для средне-квадратичных ускорений при бортовой качке в ЦТ местоположения пассажиров
  • Для средне-квадратичных ускорений при килевой качке в ЦТ местоположения пассажиров
  • Для средне-квадратичных ускорений при вертикальной  качке в ЦТ местоположения пассажиров
  • Индекс комфорта пассажиров

И наконец ответим и на вопрос „Зачем я сделал эту публикацию?“ .

Всегда думал что из специалистов, которые отвечают на различные вопросы в форуме, самый компетентным является Александр Романович /БАР/. Так что его комментарии для меня самые важные,но в никаком случае не являются решение от последней инстанции.

Конечно все могут высказаться и отправлять критические замечания, но предпочитаю тех, которые теоретически и практически занимались или сейчас  занимаются с проблемами мореходности судна и качки на взволнованном море, озеро или судоходная река.

И так мой вопрос следующий: Возможный ли такой подход к расчету каким я принял-модифицировать морской спектр нерегулярного  волнения таким образом, чтобы мог его применять для глубоководной акватории, класса „М“ по РРР ?

Всем спасибо за внимание.

 

NA Razmik Baharyan

Rousse-Bulgaria

Прикрепленные изображения

  • Индекс комфорта пассажиров.png
  • Средне-квадратичные ускорения при вертикальной  качке.png
  • Средне-квадратичные ускорения при килевой  качке.png
  • Средне-квадратичные ускорения при бортовой качке.png
  • Суммарная таблица для 50 км в час, курс 135гр.png
  • т6 Полярные диаграммы-перевод терминов и объяснения.png
  • т4 Результаты качки.png

Сообщение отредактировал rabah: 04 января 2022 - 12:13

  • 0

#17 Albert Nazarov

Albert Nazarov

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 6 967 сообщений
  • Из:TH
  • Судно: powercat, Finn
  • Название: NongDia

Отправлено 13 декабря 2021 - 11:08

Значить Вы отстали от развития Максурфа на 13 летной дистанции и теперь совсем не в курсе для возможности программ. Очень устарела Ваша логика.

А что является мусором или не, слава Богу не Вы решаете!

Вообще Ваши скверные замечания мне не интересны, можете сохранить их про себя.

 

NA Razmik Baharyan

Rousse-Bulgaria

За 13 лет они не изобрели новых методов расчета, а просто "прикрутили рюшечки" к имеющимся классическим методам. Поэтому поляры, котроые вы посчитали для катамарана, можете смело выкинуть...

 

Даю наводку: самое очевидное, для катамаранов, должно что-то происходить с параметрами качки на волнении в кормовую четверть. Это так называемая штопорная качка. У вас в расчете этого нет. 

 

Вообще совет: прежде чем размахивать расчетами, посчитайте какйо-нибудь катамаран, для которого параметры качки были измерены экспериметнально. Это можно найти в научных публикациях. После чего, можно делать выаоды о применимости "программы" и методов расчета.

 

Мы для каждого проекта считаем параметры качки катамаранов на встречном волнении, а методы мы привязывали к результатам экспериметальных замеров на построенных ранее наших проектах.


  • 1

#18 rabah

rabah

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 1 265 сообщений
  • Из:Русе-Болгария

Отправлено 13 декабря 2021 - 12:38

 

Даю наводку: самое очевидное, для катамаранов, должно что-то происходить с параметрами качки на волнении в кормовую четвертью. Это так называемая штопорная качка. У вас в расчете этого нет. 

Легко бомбардировать сознание читателей с новыми неизвестными терминами, когда платить за технические книги нет никаких проблем.

Я в первый раз слышу о штопорной качке. Раз начали объяснять идите до конца и уточните что это такое. А если упоменато в книге, которую Вы цитируете:Yun L. High Speed Catamarans and Multihulls/ L.Yun, A.Bliault, H.Zong Rong// Springer (2019) - 746 p., лучше посылайте электронного варианта. Я проверил в Интернет-очень дорого стоит, не по кармане. Конечно буду благодарен.

Для кормовую часть судна я знаю только пробемы оголения винтов при попутном волнении – Липис и Холодилин все выяснили. "В зоне нагрузок, в которых винт активно просасывает воздух /интенсивное просасывание воздуха/, возникает так называемой разгон винта."-Холодилин,Шмырев"Мореходность и стабилизация судов на волнении"-1976г.

 

 

NA Razmik Baharyan

Rousse-Bulgaria


Сообщение отредактировал rabah: 13 декабря 2021 - 14:34

  • 0

#19 Albert Nazarov

Albert Nazarov

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 6 967 сообщений
  • Из:TH
  • Судно: powercat, Finn
  • Название: NongDia

Отправлено 13 декабря 2021 - 12:44

Легко бомбардировать сознание читателей с новыми неизвестными терминами, когда платить за технические книги нет никаких проблем.

Я в первый раз слышу о штопорной качке. Раз начали объяснять идите до конца и уточните что это такое. А если упоменато в книге, которую Вы цитируете:Yun L. High Speed Catamarans and Multihulls/ L.Yun, A.Bliault, H.Zong Rong// Springer (2019) - 746 p., лучше посылайте электронного варианта. Я проверил в Интернет-очень дорого стоит, не по кармане. Конечно буду благодарен.

Для кормовую часть судна я знаю только пробемы оголения винтов при попутном волнении – Липис и Холодилин все выяснили. "В зоне нагрузок, в которых винт активно просасывает воздух, возникает так называемой разгон винта."-Холодилин,Шмырев"Мореходность и стабилизация судов на волнении"-1976г.

 

 

NA Razmik Baharyan

Rousse-Bulgaria

Так я вам должен книгу купить за 400 евро, я правильно понял? ;)

Штопорная качка (corkscrew motions) - знакома всем кто эксплатирует катамараны, особенно относительно узкие. Как раз ваш случай расчета.


  • 0

#20 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 4 688 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 13 декабря 2021 - 13:22

ζ Ζ


Сообщение отредактировал lop: 13 декабря 2021 - 13:31

  • 1

#21 rabah

rabah

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 1 265 сообщений
  • Из:Русе-Болгария

Отправлено 13 декабря 2021 - 14:52

Значит расчет предполагается для обычного катамарана?

Нет, в полном весе включены носовые и кормовые подводные крыла с их ЦТ.

 

Так я вам должен книгу купить за 400 евро, я правильно понял? ;)

 

Скорее речь идет о благотворительности- можете финансировать чтоб электронное копие книги попало в каталоге электронной студенческой библиотеке РФ-предполагаю что Вас интересует качественное обучение молодых.

 

 NA Razmik Baharyan

 Rousse-Bulgaria


  • 0

#22 Байкал 71

Байкал 71

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 479 сообщений
  • Из:г.Иркутск
  • Судно: различн
  • Название: Мария

Отправлено 13 декабря 2021 - 15:23

А  cfd нынче не в моде? 

Прикрепленные изображения

  • 1.jpeg
  • 2.jpeg
  • 3.jpeg

Сообщение отредактировал Байкал 71: 13 декабря 2021 - 15:28

  • 1

#23 Albert Nazarov

Albert Nazarov

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 6 967 сообщений
  • Из:TH
  • Судно: powercat, Finn
  • Название: NongDia

Отправлено 13 декабря 2021 - 15:34

 

 

Скорее речь идет о благотворительности- можете финансировать чтоб электронное копие книги попало в каталоге электронной студенческой библиотеке РФ-предполагаю что Вас интересует качественное обучение молодых.

 

"Качественное обучение молодых" - это в себя имеете ввиду? :D

Книга формально не моя. В ней только опубликованы некоторые наши исследования

 

Насчет обучения молодых, то на прошлой неделе читал лекции в Строгановке и в лицее Сириус. Так что вот так...

.


  • 0

#24 Albert Nazarov

Albert Nazarov

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 6 967 сообщений
  • Из:TH
  • Судно: powercat, Finn
  • Название: NongDia

Отправлено 13 декабря 2021 - 15:37

А  cfd нынче не в моде? 

Знакомый корпус...


  • 0

#25 Байкал 71

Байкал 71

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 479 сообщений
  • Из:г.Иркутск
  • Судно: различн
  • Название: Мария

Отправлено 13 декабря 2021 - 15:41

Знакомый корпус...

Самый изученный пр. Р376 "Ярославец" с небольшим изменением.

Заодно еще пару моментов. Для Ярика.

А кат на водомет "посадил" очень интересно было  как справится прога с этим. :)

Извиняйте - больше не засоряю тему, сорри!

Прикрепленные изображения

  • 5.jpeg
  • 6.jpeg
  • L1101.jpg

Сообщение отредактировал Байкал 71: 13 декабря 2021 - 15:56

  • 1



Ответить



  


Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей