Понятие о параметрическом резонансе Параметрический резонанс

Понятие о параметрическом резонансе • Параметрический резонанс – это значительное увеличение амплитуды бортовой качки при воздействии на судно коротких волн с частотой 2 n • Причина возникновения параметрического резонанса – периодическое изменение остойчивости судна при качке 1

Характер качки при параметрическом резонансе • Качка при входе судна в параметрический резонанс происходит с быстро нарастающей амплитудой • Такая качка может представлять очень серьезную опасность для судна – вплоть до опрокидывания 2

Качка на нерегулярном волнении • Качка судна на нерегулярном волнении имеет также нерегулярный характер: каждый полупериод качки отличается от предыдущего полупериода 3

Обеспеченность амплитуды качки • Качка судна на реальном волнении характеризуется амплитудой 3% обеспеченности: 3% • Не более 3% из последовательных амплитуд качки могут оказаться больше данной величины 4

Значительный и средний углы крена при качке Значительный угол крена: Средний угол крена: 1/3 соответствует обеспеченности примерно 14% 5

Использование универсальной диаграммы Ремеза • Характеристики нерегулярной качки судоводитель может определить с помощью диаграммы Ремеза • На боковых шкалах диаграммы приведены баллы волнения и высота волны 3% обеспеченности 6

h 3% = 5 м (определена визуально); к= 22 с к=22 с h 3% = 5 м Область резонанса 7

Сравнение качки на регулярном и нерегулярном волнении • Средние углы крена на нерегулярном волнении при резонансе несколько меньше, чем на регулярном волнении • Зона резонанса на нерегулярном волнении уже, чем на регулярном волнении 8

Около 50% аварий от потери остойчивости судном происходит при движении судна на попутном волнении (курсовые углы 180 45 о) 9

Опасность возникает при следующих условиях: • Скорость хода судна равна скорости волнения • Длина судна равна длине волны V=C и L= • Судно движется вместе с волной, ватерлиния имеет волновой профиль к = ; к = 0 10

Опасность движения на попутном волнении • Крайними положениями, занимаемыми судном, будут положения «на вершине волны» и «на подошве волны» • Для судов, длиной менее 60 -75 метров в таких условиях реальна возможность потери остойчивости и опрокидывания 11

Судно на подошве волны Существенного изменения остойчивости не происходит Судно на вершине волны Возможно значительное снижение остойчивости вследствие снижения остойчивости формы 12

Опасные скорости при движении судна на попутном волнении • Число Фруда: • При движении на попутном волнении опасные значения Fr : Frоп = 0, 28 - 0, 40 13

Опасная скорость при движении судна на попутном волнении при L = : • Для определения опасного режима может использоваться диаграмма Ремеза (кривая к = ) 14

Рекомендации для судоводителей • Руководящий документ РД 31. 00. 57. 2 -91 - «Выбор безопасных скоростей и курсовых углов при штормовом плавании судна на попутном волнении» • Рекомендации дополняют «Информацию для капитана об остойчивости и прочности грузового судна» 15

Штормовая диаграмма Богданова • Диаграммы А. И. Богданова разрабатываются индивидуально для каждого судна • Диаграммы показывают опасные сочетания скорости хода и курсового угла на попутном и близком к попутному волнении 16

Vs, узл Зона пониженной остойчивости Vsпх Зо на ус и ле Бе нн зо па сн а яз h 0 min ой Безопасная зона бо рт о он во йк а Зона параметрического резонанса ач ки h 0, м h 0 max 17

Диаграмма Богданова • В зоне пониженной остойчивости время, в течение которого остойчивость судна будет недостаточна, превышает ¼ периода его собственной качки • Все зоны построены для движения судна курсом 180 о 45 о относительно волнения 18