Appunti di Statica della nave - Parte 3

Cominciamo dal momento inclinante causato da uno spostamento dei passeggeri

Si pensa che tutti siano almeno dentro un 5% della larghezza laterale. 、0,05B

Immaginiamo di avere un certo numero di ponti e di avere i passeggeri sparsi sulla nave, qui abbiamo due casistiche:

Noi conosciamo una yg = 0 ed una zg dei passeggeri. ^ □0,45B

Il primo problema si pone quando si spostano tutti lateralmente per guardare, per esempio, una costa ecc. (y finale pass-yg0 pass).

Noto il peso dei passeggeri succederà un Mi solo laterale.

Il secondo problema si pone, per esempio, in caso di falla, dove i passeggeri sparsi per la nave devono raggiungere i punti di raccolta per le scialuppe su un determinato ponte, quindi avremo un composto da uno spostamento sia laterale che verticale.

Continuiamo con il vento trasversale

Diventa antipatico quando ho una nave con diverse sovrastrutture molto esposte.

Siamo interessati al profilo longitudinale esposto. _ VwC_ □

La condizione peggiore in cui ci possiamo 」 trovare è quella in cui il vento trasversale: è èV = 0.

Se io ho un oggetto con una certa velocità Punto di ristagno che mi arriva su una parete, avremo un 、punto che denominiamo di ristagno. Bernoulli ci dice che la pressione di ristagno vale.

Se immagino che tutto quello che succede sia un punto di ristagno su tutta la superficie, la P del vento sarà: ma non così.

Se la pressione del vento Pw fosse uniforme su tutta la superficie potrei dire è.

Per ottenere la vera forza del vento usiamo questa formula: Coefficiente che modula il valore della forza.

Pensiamo a come si muove la nave quando soggetta ad un vento trasversale: èVw Quando la nave soggetta alla forza del vento inizia a scarrocciare è e assume una certa velocità laterale Vy, in acqua invece ci sarà una resistenza R che si oppone allo scarroccio che progressivamente R^□ risulterà uguale alla forza del vento: Vy ㄻ 여☆

La velocità di deriva cresce nel tempo fino a stabilizzarsi ad un certo punto: rZc la quota del centro di applicazione delle forze. èc La resistenza R viene applicata ad una quota pari a T/2.

RZc T/2 E quindi ho un momento dovuto al vento: ^ _σ Fw e R sono uguali (coppia di forze). Braccio Forza del vento∆ sia costante.

Le normative mercantili chiedono che: 、La distribuzione del vento non completamente uniforme, man mano che ci avviciniamo verso il basso la velocità del vento man mano scende sino a zero in prossimità della superficie.

·Le normative militare suddividono la nostra sovrastruttura in diverse parti:

Vw33 Vw2α FwTOT = Fwi =Σ ΣVw1Vw0Zg0 Zg3 Zg1Zg2 MwTOT = ZgiΣFw

Quando inclino la nave la superficie diminuisce... Fw □WZg Braccio Quando inclino cosa succede al braccio?

Braccio Diminuisce pure lui di R ∅、 ^ R^

Alla fine di tutto il momento del vento risulta essere: 1,2 αweneumam 고

Esempio: se la svolgiamo ci esce 500 N/m 50 kg/m≈ ≈50 Kn (1 Kn = 1 nm/h = 1852/3600 = 0,5144 m/s) 31,22 Kg /m 50 0,5144 = 25,72 m/s

Manovra di evoluzione

Quella manovra nella quale la nave sta tutta alla barra del timone (manovra di emergenza): È La forza del timone una forza laterale quindi la nave sta è scarrocciando verso l'esterno e poi man mano inizia a girare.

R u = velocità longitudinale. v = velocità tangenziale. u V= k Vo = angolo di deriva molto piccolo. β↓ v

In un moto circolare, se noi siamo un osservatore a bordo della nave sentiamo come forza apparente la forza centrifuga perpendicolare 0,5-0,75 alla traiettoria diretta verso l'esterno.

Durante la manovra la nave all'inizio prosegue di moto rettilineo uniforme, successivamente incrementa la sua velocità di rotazione fino a che non si stabilizzar, incrementa anche la propria velocità di deriva V che si stabilizza mentre la velocità longitudinale u scende.

Guardiamo da dietro la nave. Fr la forza del timone. èFc la forza centrifuga applicata nel baricentro. è

Dato che siamo in fase di nave stabilizzata ci deve essere una Dove ΣF=0. la troviamo una forza che ci azzeri queste due forze? Avremo una Fy che è la forza di deriva in funzione della velocità di deriva.

u Stiamo girando a dritta perciò abbiamo il timone sbandato in questo modo. 、∆

Il momento di evoluzione generato in questo caso si calcolerà così: Mnkutte Momento = Forza braccio. = (Cos ) 'EVOT/2 Massa a = るc' 。r = Fc

Per qualche motivo D α고 legato alle normative si D richiede di usare il α Diametro. quindi

In un moto circolare uniforme mmmute=

Possiamo riscrivere il momento di evoluzione in questo modo: EVO

Se il peso W dato in KN posso dividere per g e ottenere: è

La velocità tende a scendere in quanto ho una resistenza che la fa scendere fino ad un valore di circa 0,7 Vo.

Il raggio viene visto come D/2 in quanto le normative ci dicono che deve essere di circa 5L e quindi 1 Allora abbiamo dove ≈ che divido per 5g □

Per finire avrò: Bd

Strategia per svolgere esercizi

Tra gli esercizi che affrontiamo all'esame metà sono sullo spostamento di un peso:

Ms☆ MsMi'+Mi''z 〜 Mi'Mi''Mi' Mi''y (Mi'') no ingavonamentos^ 、90°0° s

A 90° ho solo Mi'', a 0 ho solo Mi' e nel mezzo ho la somma dei due.

Quando ho uno spostamento solo laterale trovo un s (Mi'), se ho solo uno spostamento verticale e non ho uno spostamento tale da ingavonare la nave (che sta sotto alla curva) trovo un s (Mi'').

L'altra metà tratta sia imbarco o sbarco con momento di stabilità: Caso 1.

Cominciamo con l'imbarco. Caso 2

G'e poi WL0 WL0 GG

Abbiamo inizialmente una nave senza peso: ☆imbarco:

Caso 1: Imbarco a quota finale sul piano di simmetria

Posso vedere l'imbarco in 2 in modi diversi: Caso 2: Imbarco nel baricentro iniziale.

∆ Caso 1 In entrambi i casi Ms cambierà Caso 2

Si differenziano da questo Si differenziano da questo glf wΔ ΔΔ j aufA ↑0□ z y^ σσyp - yg zp - zg0 0

Nullo se la nave inizialmente dritta è

Ms Ms' (caso 1) Mi (caso 2) Ms0Mi (caso 1) Ms' (caso 2)

Q ‰Q ^ ss y

Finiamo l'argomento con lo sbarco peso da yp e zp.

Ho il mio · A ω y = yg - yp = -ypW2 = W1 - P

Un metodo alternativo per calcolarmi Mi il seguente: è con nave dritta yg = 0 e quindi

Lo sbarco modifica yg infatti avrò: ygBete W1-p=

E quindi il momento inclinante sarà Δ -zW1-p∆∆

Criterio meteorologico

Fa parte delle varie normative che devono rispettare le navi mercantili dal punto di vista di stabilità della nave.

Immaginiamo di avere una nave in mezzo al เเmare su cui vengono applicate le seguenti sollecitazioni esterne: un forte vento trasversale Vw^ รcostante e l'azione del moto ondoso. ีQuesto il contesto che vogliamo studiare. è

In questo scenario, la pressione del vento causa un'inclinazione trasversale costante; dall'altro, l'energia delle onde induce un'oscillazione ritmica. Il Criterio meteorologico serve proprio a garantire che, anche sotto l'effetto combinato di queste forze, la nave mantenga una riserva di stabilità sufficiente a prevenire il capovolgimento.

Ricordiamo che la Forza del vento là si calcola così:

Studiamo il caso di una nave che oscilla in acqua tranquilla: Ms Consideriamo lo scenario in cui, durante un'operazione di sollevamento, un G picco di carico solleva un peso portandolo fuori bordo; questa condizione 0 genera un momento sbandante che causa un'inclinazione trasversale della nave. Se il carico dovesse essere rilasciato improvvisamente, la nave, B richiamata dalla sua stabilità intrinseca, inizierebbe a oscillare attorno 0 alla sua posizione di equilibrio, innescando una serie di moti di rollio.

Molto spesso per ottenere un'inclinazione della nave vera e propria sfruttando la velocità della nave si usano o il timone o le pinne stabilizzatrici. Le pinne sono retrattili, le uso quando devo stabilizzare la nave. Immaginiamo che la nave sta rollando nel verso disegnato in figura, muovo di conseguenze le pinne in modo asimmetrico in modo ^da avere un momento che va contro (normalmente sono fatte per eliminare il rollio). AMs.......

In la mia Ecin = 0.Ecin 0Ecin max ⑱Ecin > 0^ ℃D 0 Le pinne

Dobbiamo immaginare che quando la nave si è inclinata stabilizzatrici più ha preso energia potenziale con area grande così: sono lunghe e più Arrivato in sono in equilibrio cioè sto trasf