Статика и динамика корабля

Издание 1960 года
В книге излагаются теория плавучести и остойчивости корабля, теория спуска судна на воду, а также методы приложения этой теории к практическим задачам, которые приходится решать инженеру-кораблестроителю. Книга предназначена служить учебником для студентов кораблестроительных факультетов и написана применительно к программам специальности «судостроение и судоремонт» и специализаций «гидромеханика корабля» и «прочность корабля».
Основной раздел книги содержит теоретическую часть и охватывает курс читаемых лекций. В приложениях приведены расчетные схемы, численные примеры и методы экспериментальных исследований, применяемые в области плавучести, остойчивости и спуска и используемые в процессе дипломного проектирования, выполнения студенческих курсовых работ, а также практических и лабораторных занятий.
Книга может служить руководством для инженеров-исследователей и инженеров-конструкторов, работающих в судостроении.
Содержание
Предисловие
Глава I. Вводная часть
§ 1. Статика корабля как один из разделов теории корабля
§ 2. Краткая история развития учения о плавучести и остойчивости
Глава II. Плавучесть
§ 3. Общее понятие о плавучести, система координат, связанная с кораблем
§ 4. Сила плавучести и условия равновесия плавающего корабля
§ 5. Вес корабля и координаты центра тяжести
§ 6. Водоизмещение и координаты центра величины
§ 7. Строевые по шпангоутам и по ватерлиниям
§ 8. Грузовой размер. Грузовая шкала. Запас плавучести. Грузовая марка
§ 9. Кривые абсцисс центра величины и центров тяжести площадей ватерлиний
§ 10. Кривая апликат центра величины
§ 11. Изменение осадки от приема и расходования малого и большого груза. Условие отсутствия крена и дифферента
§ 12. Кривая числа тонн на 1 см осадки
§ 13. Изменение посадки при изменении солености воды
§ 14. Определение плавучести корабля, погруженного по произвольную ватерлинию. Интегральные кривые площадей шпангоутов В. Г. Власова
§ 15. Масштаб Бонжана
§ 16. Диаграмма для определения водоизмещения и абсциссы центра величины
Глава III. Начальная остойчивость
§ 17. Общее понятие об остойчивости
§ 18. Углы крена и дифферента
§ 19. Равнообъемные наклонения. Теорема Эйлера
§ 20. Перемещение центра величины при малом равнообъемном наклонении. Поверхность центров величины. Кривая центров величины
§ 21. Моменты инерции площади ватерлинии
§ 22. Метацентры и метацентрические радиусы
§ 23. Восстанавливающий момент
§ 24. Метацентрические формулы остойчивости. Метацентрическая высота и коэффициент остойчивости
§ 25. Составляющие восстанавливающего момента. Остойчивость формы и остойчивость веса
§ 26. Момент, кренящий на 1°, и момент, дифферентующий на 1 см
§ 27. Изменение положения поперечного метацентра при изменении осадки. Катящаяся кривая. Дифференциальный метацентрический адиус
§ 28. Изменение остойчивости и дифферента при изменении солености воды
§ 29. Действие на корабль наклоняющей пары
§ 30. Изменение посадки и остойчивости при переносе груза
§ 31. Изменение посадки и остойчивости при приеме и расходовании малого груза
§ 32. Малые неравнообъемные наклонения корабля
§ 33. Общий случай малого изменения параметров, определяющих положение наклонной ватерлинии
§ 34. Изменение посадки и остойчивости при приеме и расходовании большого груза. Метацентрическая диаграмма
§ 35. Влияние подвешенного груза на остойчивость
§ 36. Влияние жидкого груза на остойчивость
§ 37. Приближенные формулы для вычисления элементов плавучести и начальной остойчивости
Глава IV. Остойчивость при больших наклонениях
§ 38. Общее понятие об остойчивости при больших наклонениях
§ 39. Аналитические выражения координат центра величины и метацентра
§ 40. Плечо статической остойчивости, восстанавливающий момент
§ 41. Составляющие восстанавливающего момента. Остойчивость формы и остойчивость веса
§ 42. Кривая центров величины. Метацентрическая обертка. Полярная диаграмма
§ 43. Восстанавливающий момент в частном случае корабля с круговыми обводами
§ 44. Восстанавливающий момент в частных случаях корабля с вертикальными бортами и прямоугольного понтона
§ 45. Производная плеча статической остойчивости по углу крена. Обобщенная метацентрическая высота
§ 46. Динамическая остойчивость. Аналитическое выражение плеча динамической остойчивости. Работа, затрачиваемая на наклонение
§ 47. Диаграммы статической и динамической остойчивости. Кривая метацентрических радиусов
§ 48. Дифференциальное уравнение остойчивости
§ 49. Задачи, которые могут быть решены при помощи диаграммы статической и динамической остойчивости
§ 50. Изменение диаграммы статической остойчивости при переносе и приеме груза
§ 51. Изменение диаграммы статической остойчивости при изменении размеров корабля
§ 52. Влияние изменения формы погруженной части корабля на диаграмму статической остойчивости
§ 53. Методика расчета плеч остойчивости при равнообъемных наклонениях, разработанная А. Н. Крыловым
§ 54. Интерполяционные кривые остойчивости формы. Производные от плеча остойчивости формы и момента остойчивости формы по водоизмещению
§ 55. Методика расчета плеч остойчивости без проведения равнообъемных ватерлиний
§ 56. Пространственные равнообъемные наклонения корабля
§ 57. Диаграмма минимальной остойчивости и диаграмма остойчивости свободно плавающего корабля
§ 58. Методика построения диаграммы остойчивости свободно плавающего корабля. Приближенный способ
§ 59. Влияние жидкого груза на диаграмму статической остойчивости
§ 60. Приближенные формулы для вычисления плеч статической и динамической остойчивости
Глава V. Некоторые задачи плавучести и остойчивости
§ 61. Задача о корабле на камне
§ 62. Остойчивость корабля при вводе в док. Давление на кормовой блок.
§ 63. Подъем кормы для ремонта винта и гребного вала
§ 64. Внешние кренящие силы, действующие на корабль. Нормирование остойчивости
Глава VI. Непотопляемость
§ 65. Общее понятие о непотопляемости
§ 66. Затопление отсека, не сообщающегося с забортной водой
§ 67. Затопление отсека, сообщающегося с забортной водой
§ 68. Сравнение двух способов расчета непотопляемости
§ 69. Затопление группы отсеков
§ 70. Диаграмма непотопляемости С. Н. Благовещенского
§ 71. Кривые предельных длин отсеков. Коэффициенты проницаемости
§ 72. Расчет непотопляемости способом последовательных приближений
§ 73: Расчет диаграммы статической остойчивости поврежденного корабля
Глава VII. Спуск на воду
§ 74. Общие понятия и положения
§ 75. Спусковое устройство и его элементы
§ 76. Силы, действующие на судно во время спуска
§ 77. Движение судна во время спуска. Деление спуска на периоды
§ 78. Первый период продольного спуска. Условие начала движения
§ 79. Второй период продольного спуска. Условие отсутствия опрокидывания
§ 80. Третий период продольного спуска. Всплытие
§ 81. Четвертый период продольного спуска. Соскакивание
§ 82. Диаграммы спуска
§ 83. Определение критической ватерлинии и ватерлинии всплытия способом последовательных приближений
§ 84. Первый период бокового спуска. Занос оконечности
§ 85. Второй период бокового спуска. Опрокидывание
§ 86. Третий период бокового спуска. Вход в воду
§ 87. Четвертый период бокового спуска. Соскакивание
§ 88. Торможение при спуске
Приложения. Расчеты и экспериментальные исследования плавучести, остойчивости и спуска
Приложение I. Приближенные вычисления, применяемые при расчетах плавучести и остойчивости
Приложение II. Расчеты плавучести и начальной остойчивости
Приложение III. Расчеты остойчивости при больших наклонениях
Приложение IV. Расчеты непотопляемости
Приложение V. Расчеты спуска на воду
Приложение VI. Экспериментальные исследования
Использованная литература

Издание 1973 года
В учебнике излагаются теория плавучести и остойчивости целого и поврежденного судна, теория спуска судна на воду, а также методы приложения теории к решению практических задач, которые приходится решать инженеру-кораблестроителю. Учебник предназначается для студентов дневного, заочного и вечернего обучения кораблестроительных вузов и факультетов и написан применительно к учебным программам специальностей «Судостроение и судоремонт», «Гидромеханика» и «Прикладная математика».
Основная часть книги содержит теорию и охватывает курс читаемых лекций.
Во второй части - приложениях, содержатся практические методы расчета, табличные схемы, численные примеры и методы экспериментальных исследований плавучести, остойчивости и спуска. Этот материал необходим студентам при дипломном и курсовом проектировании и практических лабораторных занятиях.
Учебник может служить руководством для инженеров-исследователей и инженеров-конструкторов, работающих в области судостроения и эксплуатации флота.
Содержание
От автора
Часть I Теория
Глава I. Введение
§ 1. Теория корабля как наука о его мореходных качествах. Учение о плавучести и остойчивости. Закон Архимеда
§ 2. Краткая история развития учения о плавучести и остойчивости
§ 3. Параметры, характеризующие положение судна относительно поверхности воды. Система координат
Глава II. Плавучесть
§ 4. Понятие о плавучести. Силы, действующие на корабль. Условие равновесия плавающего корабля
§ 5. Вес корабля и координаты его центра тяжести
§ 6. Водоизмещение корабля и координаты центра величины для прямого положения
§ 7. Строевые по шпангоутам и по ватерлиниям и их свойства
§ 8. Кривая водоизмещения. Кривые координат центра величины. Кривая абсцисс центров тяжести площадей ватерлиний. Свойства этих кривых
§ 9. Грузовой размер. Изменение посадки от приема и расходования груза. Кривая веса, приходящегося на 1 см осадки. Грузовая шкала. Запас плавучести. Грузовая марка
§ 10. Изменение осадки при изменении солености воды
§11. Определение водоизмещения и положения центра величины судна, погруженного по произвольную ватерлинию. Интегральные кривые площадей шпангоутов и их свойства
§ 12. Масштаб Бонжана. Диаграммы для установления связи водоизмещения и абсциссы центра величины с осадками носом и кормой
§ 13. Условия равновесия судна, погруженного по произвольную ватерлинию
§ 14. Моменты инерции площади ватерлинии
§ 15. Общий случай малого изменения параметров, определяющих положение наклонной ватерлинии
Глава III. Остойчивость
§ 16. Общее понятие об остойчивости
§ 17. Равнообъемные наклонения. Теорема Эйлера
§ 18. Общий случай малого равнообъемного наклонения. Перемещение центра величины при этом. Поверхность центров величины. Кривая центров величины
§ 19. Метацентры и метацентрические радиусы
§ 20. Наклонение корабля под действием внешних сил. Восстанавливающий момент и его составляющие
§ 21. Малые наклонения корабля. Метацентрические формулы остойчивости. Метацентрическая высота и коэффициент остойчивости
§ 22. Малые равнообъемные наклонения корабля в вертикальной плоскости и наклонения под действием малого внешнего момента
§ 23. Практические характеристики начальной остойчивости корабля в прямом положении. Момент, кренящий на один градус, и момент, дифферентующий на один сантиметр. Метацентрическая диаграмма остойчивости. Кривые плавучести и начальной остойчивости
§ 24. Зависимость положения поперечного метацентра от осадки корабля. Катящаяся кривая. Дифференциальный метацентрический радиус
§ 25. Аналитические выражения координат центра величины и метацентра при большом равнообъемном наклонении в поперечной плоскости
§ 26. Восстанавливающий и деривационный моменты при больших наклонениях в поперечной и продольной плоскостях. Плечо статической остойчивости
§ 27. Составляющие восстанавливающего момента. Остойчивость формы и остойчивость веса
§ 28. Кривая центров величины. Метацентрическая обертка. Полярная диаграмма
§ 29. Восстанавливающий момент судна с круговыми обводами
§ 30. Восстанавливающий момент судна с вертикальными бортами и понтонов с трапециевидным и прямоугольным сечением
§ 31. Производная восстанавливающего момента по углу крена. Обобщенная метацентрическая высота
§ 32. Динамическая остойчивость. Работа, затрачиваемая на наклонение судна. Аналитическое выражение плеча динамической остойчивости
§ 33. Дифференциальное уравнение остойчивости
§ 34. Диаграммы статической и динамической остойчивости, их свойства и взаимная связь. Кривая метацентрических радиусов
§ 35. Задачи, которые могут быть решены при помощи диаграмм остойчивости
§ 36. Диаграмма динамической остойчивости с учетом сопротивления воды
§ 37. Диаграмма средних восстанавливающих моментов
§ 38. Остойчивость корабля, находящегося на гребне волны
§ 39. Методика расчета диаграммы статической остойчивости, разработанная А. Н. Крыловым
§ 40. Расчет интерполяционных кривых остойчивости формы. Производные от плеча остойчивости формы и момента остойчивости формы по водоизмещению
§ 41. Построение интерполяционных кривых остойчивости формы с помощью интегральных кривых площадей шпангоутов
§ 42. Пространственные равнообъемные наклонения корабля
§ 43. Диаграммы минимальной остойчивости и диаграмма остойчивости свободно плавающего корабля
§ 44. Методика построения диаграммы остойчивости свободно плавающего корабля. Приближенный способ
§ 45. Приближенные формулы для вычисления плеч статической и динамической остойчивости
Глава IV. Практические задачи, связанные с определением остойчивости, крена и дифферента
§ 46. Общие положения
§ 47. Влияние изменения солености воды на остойчивость и дифферент судна
§ 48. Влияние переноса груза на посадку и остойчивость судна
§ 49. Влияние подвешенного груза на остойчивость судна
§ 50. Влияние приема груза на посадку и остойчивость судна
§ 51. Влияние жидкого груза на остойчивость судна
§ 52. Влияние изменения главных размерений судна на его остойчивость
§ 53. Влияние изменения формы водонепроницаемого объема корабля на его остойчивость
§ 54. Задача о корабле на камне
§ 55. Остойчивость судна при вводе в док. Давление на кормовой блок
§ 56. Наклонение судна для выполнения ремонта
§ 57. Кренящие силы, действующие на судно. Нормирование остойчивости
Глава V. Непотопляемость
§ 58. Общее понятие о непотопляемости
§ 59. Затопление отсека, не сообщающегося с забортной водой
§ 60. Затопление отсека, сообщающегося с забортной водой
§ 61. Сравнение двух способов расчета непотопляемости
§ 62. Затопление группы отсеков. Метод наложения и метод эквивалентного отсека
§ 63. Диаграмма непотопляемости, предложенная С. Н. Благовещенским
§ 64. Кривые предельных длин отсеков
§ 65. Расчет положения равновесия судна с затопленным отсеком методом последовательных приближений
§ 66. Расчет диаграммы статической остойчивости поврежденного корабля
§ 67. Требования к непотопляемости и ее обеспечение
Глава VI. Спуск на вду
§ 68. Общее понятие о спуске. Различные типы спусков. Продольный и боковой спуск
§ 69. Спусковое устройство и его характеристики
§ 70. Силы, действующие на судно во время спуска. Движение судна во время спуска. Деление спуска на периоды
§ 71. Первый период продольного спуска. Условие начала движения
§ 72. Второй период продольного спуска. Вход в воду и опрокидывание
§ 73. Третий период продольного спуска. Всплытие
§ 74. Четвертый период продольного спуска. Соскакивание
§ 75. Диаграммы спуска
§ 76. Определение критической ватерлинии и ватерлинии всплытия способом последовательных приближений
§ 77. Первый период бокового спуска. Занос оконечностей
§ 78. Второй период бокового спуска. Опрокидывание
§ 79. Третий период бокового спуска. Вход в воду
§ 80. Четвертый период бокового спуска. Соскакивание
§ 81. Торможение при спуске
Часть II Приложения. Расчеты и экспериментальные исследования
Приложение I. Применение формул приближенного вычисления определенных интегралов и механических методов к расчетам статики корабля
Приложение II. Расчеты плавучести и остойчивости и представление их результатов
Приложение III. Расчеты непотопляемости и представление их результатов
Приложение IV. Расчеты на электронных цифровых вычислительных машинах (ЭЦВМ)
Приложение V. Расчеты спуска на воду и представление их результатов
Указатель литературы