Influenta formelor corpului navei asupra stabilitatii transversale

Influenta formelor corpului navei asupra stabilitatii transversale

Stabilitatea transversala a navelor depinde, in principal, de conditiile de incarcare si de starea marii. În activitatea de proiectare este posibila dezvoltarea formelor corpului navei, tinand cont de necesitatea asigurarii unei stabilitati transversale constante, fara a intra in conflict cu alte consideratii din proiectarea navala.

În cele ce urmeaza, ne vom referi la invarianta stabilitatii, in ipoteze cvasistatice care nu includ efectele hidrodinamice.

a) În cadrul analizei stabilitatii transversale la unghiuri mici de inclinare pot fi identificate doua probleme de invarianta:

coeficientul de stabilitate constant;

inaltimea metacentrica initiala constanta.

Coeficientul de stabilitate reprezinta produsul dintre deplasamentul navei si inaltimea metacentrica initala.

R.K.Burcher [19] a demonstrat conditia de invarianta a coeficientului de stabilitate (la modificarea deplasamentului navei ca urmare a ambarcarii unei mase suplimentare, m_s, la cota z_ms deasupra chilei) care poate fi scrisa sub forma:

. (7.73)

În relatia de mai sus T este pescajul navei, B este latimea navei la plutirea respectiva, iar dB/dT este panta evazarii sectiunii transversale considerate. Reprezentarea geometrica a conditiei (7.73) demonstreaza faptul ca pentru a asigura o marime constanta a coeficientului de stabilitate, la ambarcarea unei mase suplimentare, trebuie ca normala la curba de forma a sectiunii transversale (in punctul corespunzator pescajului) sa intersecteze planul diametral la cota z_ms a masei ambarcate (fig.7.6).

O relatie asemanatoare a fost demonstrata si pentru cazul invariantei inaltimii metacentrice initiale:

. (7.74)

Conditia (7.74) nu depinde de cunoasterea cotei masei suplimentare ambarcate si a fost dedusa in ipoteza variatiilor foarte mici ale deplasamentului. În consecinta, termenul reprezinta cota metacentrului diferential local al sectiunii considerate (fig.7.7).

Extinzand rationamentul pentru cazul modificarilor succesive ale pescajului, rezulta ca la fiecare noua linie de apa, normala la curba de forma a sectiunii transversale trebuie sa treaca prin acelasi punct M. Altfel spus, forma sectiunii transversale in jurul pescajului proiectat trebuie sa fie un arc de cerc, cu centrul in metacentrul diferential local, M.

b) În cazul analizei stabilitatii transversale la unghiuri mari de inclinare este posibila extinderea invariatiei metacentrului diferential local. Daca partea imersa este astfel proiectata incat rezultanta fortelor de presiune trece prin punctul M, bordurile trebuie construite in asa fel, incat, normalele la fiecare noua linie de apa sa se concentreze in acelasi punct M. O astfel de sectiune transversala va avea o crestere moderata a evazarii spre puntea principala, iar arcele circulare vor fi centrate pe metacentrul diferential local.

Mentionam ca evazarea formelor navei deasupra liniei de plutire are un efect favorabil asupra stabilitatii transversale la unghiuri mari de inclinare, . Bratele stabilitatii statice, , cresc considerabil odata cu marirea evazarii formelor (fig.7.8).