船舶搖擺實(shí)驗(yàn)

1、中國石油大學(xué)（課程名稱）實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)日期： 11.4 成績： 班級(jí)： 海工10-1 學(xué)號(hào)： 10022015 姓名： 李春生 教師： 劉智慧 同組者： 曹小明 潘立基 梁川 高凱華 趙騰飛 何佳琦 甘武林 徐偉 劉云文 船舶搖擺實(shí)驗(yàn)1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?） 測量實(shí)船的固有橫搖周期。（2） 通過實(shí)驗(yàn)了解船舶重心對(duì)橫搖周期的影響。2、實(shí)驗(yàn)原理船舶的搖蕩主要有下列六種形式：橫搖、縱搖、首搖、垂蕩、橫蕩、縱蕩。其中，橫搖、縱搖和垂蕩對(duì)船的航行影響最大，而橫搖又最容易發(fā)生，橫搖振幅也最大，嚴(yán)重影響船舶安全。船舶的穩(wěn)性：橫搖固有周期Ts:橫搖搖幅衰減靜水中通過對(duì)船舶施加傾斜力矩，使船舶產(chǎn)生初始傾角后，去除該力

2、距，船舶進(jìn)入自由橫搖狀態(tài)。靜水中船舶自由橫搖的衰減曲線是按指數(shù)規(guī)律隨時(shí)間而衰減的，相鄰的兩個(gè)橫搖峰值或谷值之間的時(shí)間間隔即為橫搖的固有周期Ts。在半個(gè)周期時(shí)間間隔內(nèi)，橫搖幅值絕對(duì)值的變化為： 由以上關(guān)系可得無因次衰減系數(shù)的表達(dá)式為：3、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器實(shí)驗(yàn)用船舶（模），傾角測量裝置（包括傾角傳感器，接口和連線，數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)）4、實(shí)驗(yàn)步驟1、確認(rèn)所有實(shí)驗(yàn)設(shè)備處于正確的初始狀態(tài)，包括： 船舶（模）的搖擺運(yùn)動(dòng)不會(huì)受到干擾，傾角測量裝置已上電并運(yùn)行正常；2、運(yùn)行傾角測量軟件；3、給船舶施加傾斜力矩使其傾斜；4、點(diǎn)擊傾角測量軟件界面上的“開始”按鈕，此時(shí)開始測量傾角數(shù)據(jù)并顯示在界面上；5、去除傾斜力矩使

3、船舶進(jìn)入自由橫搖狀態(tài)；6、等待一定時(shí)間后，點(diǎn)擊傾角測量軟件界面上的“暫?！卑粹o，停止測量傾角數(shù)據(jù)；7、將記錄下來的傾角數(shù)據(jù)保存在指定的文件中；8、在船舶的某一高度上增加重量。 首先將雙面膠的一面貼在亞鐵上，然后將亞鐵粘貼到船模上。注意沿船長的方向，亞鐵的中心線要與船模的中線一致，避免船舶左右不對(duì)稱產(chǎn)生固定的橫傾角。將增加重量的船模放入水中，給船模施加傾斜力矩使其傾斜，去除該力矩使船舶進(jìn)入自由橫搖狀態(tài)，對(duì)船模搖擺的傾角進(jìn)行測量并保存實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。按照這個(gè)方法，逐漸增加亞鐵的數(shù)量，并對(duì)其進(jìn)行搖擺試驗(yàn)，測量其搖擺橫傾角并保存數(shù)據(jù)；9、點(diǎn)擊傾角測量軟件界面上的“退出”按鈕，關(guān)閉該軟件，結(jié)束實(shí)驗(yàn)。5、數(shù)據(jù)處

4、理以第一組數(shù)據(jù)為例計(jì)算：船舶靜止階段，有一個(gè)初始的橫傾角度，取一部分?jǐn)?shù)據(jù)求得平均值作為船舶的初始橫傾值=0.681取一段所測的數(shù)據(jù)都減去，然后作出-t圖周期計(jì)算無因次阻尼系數(shù)同理求出第二組，第三組，第四組數(shù)據(jù)的-t圖，,。第二組：-t圖=0.539,=1.2 s，=0.072第三組數(shù)據(jù)：-t圖=-1.407，=1.95s，=0.018第四組數(shù)據(jù)：-t圖=4.462，=2.2s，=0.0926、思考題（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，指出重心變化對(duì)船舶橫搖周期的影響。答:隨著加載鐵塊向上移動(dòng)，重心上升，橫搖固有周期變長。 (2)根據(jù)理論公式分析重心變化與橫搖周期的關(guān)系。答：根據(jù)理論公式 知：當(dāng)重心上升時(shí)KG增大，而0基本不變，船舶搖擺周期相應(yīng)的增大。當(dāng)重心下降時(shí)KG減少，而0基本不變，船舶搖擺周期相應(yīng)的減小。（f和B為常數(shù)）（3） 為提高船舶的橫穩(wěn)性，應(yīng)采取什么措施？答：1、提高船舶的最小傾覆力矩Mq（或力臂Lq） 降低船的重心增加干舷增加船寬注意船舶水線以上的開口位置和風(fēng)雨密性及水密性，提高船舶的進(jìn)水角 2、減小船舶所受到的風(fēng)壓傾斜力矩Mf（或力臂lf