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CONSTRUCTION NAVALE THÉORIQUE

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À l'origine apparaissant en volume V24, page 924 de l'encyclopédie 1911 Britannica.
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Stabilité THÉORIQUE de CONSTR UCTION NAVALE. Quand un bateau See also:

flotte au See also:repos dans l'See also:eau immobile, See also:les forces agissant sur elle doivent être dans l'équilibre. Celles-ci comprennent See also:le See also:poids du bateau agissant verticalement en See also:bas par son centre de la gravité et la See also:pression résultante de l'eau sur la See also:coque immergée. Si le bateau soit supposé enlevait ainsi et la cavité Brinl "formé rempli avec de l'eau, puis, depuis ce See also:volume de llbrlum de l'eau. est dans l'équilibre See also:sous le même système See also:des pressions du liquide, la résultante de See also:ces pressions doit être égale et See also:vis-à-vis le poids de l'eau dans la cavité et See also:agira donc verticalement ascendante par le centre de la gravité de See also:cette See also:partie de l'eau. Définissant le poids de l'eau déplacé en le bateau comme déplacement, et son centre de la gravité comme centre de la flottabilité, on le See also:voit que les conditions fondamentales pour l'équilibre d'un bateau dans l'eau immobile sont (a) que le poids du bateau doit être égal au déplacement, et (b) qui ses centres de la gravité et la flottabilité doivent être alignés en même See also:vertical. Un bateau flottant est sujet toujours à de diverses forces externes le dérangeant de sa position d'équilibre, et il est nécessaire d'étudier la stabilité d'une telle position, c.-à-d. à sta61/ny déterminent si le bateau, après réception d'un See also:petit de la perturbation de l'âme llbrlum., tendra à retourner à son ancienne position, dans ce See also:cas son équilibre se nomme écurie, ou si, d'autre See also:part, il tendra à se déplacer toujours plus loin de la position originale, quand l'équilibre se nomme instable. Le cas intermédiaire, quand le bateau tend à rester dans sa See also:nouvelle position, est un tiers Etat de l'équilibre, qui se nomme neutre. Des modes de la perturbation possibles, il est évident qu'un See also:mouvement corporel du bateau dans une direction horizontale ou une rotation autour d'un See also:axe vertical n'affectera pas les conditions de l'équilibre; l'équilibre est également écurie pour des déplacements verticaux d'un bateau. Les mouvements restants, à savoir des rotations autour d'un axe See also:horizontal, peuvent être résolus en rotations dans lesquelles le déplacement est inchangé, et déplacements verticaux, l'effet du dernier étant considéré séparément. Des diverses haches horizontales autour desquelles un bateau peut tourner deux sont d'importance particulière, à savoir (1) un axe parallèle au See also:plan See also:longitudinal de la symétrie, (2) un axe perpendiculairement à cet See also:avion, les deux haches étant ainsi choisies qui le déplacement See also:demeure constant; la stabilité d'un bateau concernant des rotations au sujet de ces haches est connue comme stabilité transversale et stabilité longitudinale respectivement. Dans le See also:compte suivant la considération de la stabilité est confinée d'abord à ces deux cas; le cas général de la rotation autour de tout axe horizontal quoi qu'étant traité plus See also:tard.

Transversal laissez fig. que je représente une See also:

section transversale d'un bateau, la stabilité de plan horizontal étant sa See also:ligne de flottaison si droit, et le W'L 'sa ligne de flottaison si incliné à un petit See also:angle 8 comme montrés. Supposant que le déplacement est inchangé, si See also:G soit la position du centre du bateau de la gravité et le B, B 'les positions de son centre de la flottabilité dans les positions droites et inclinées respectivement, les forces agissant sur le bateau se composent de son poids W verticalement en bas par G et la pression résultante de l'eau égale à W agissant verticalement vers le haut par B '. Celles-ci constituent un momentW XGZ de coupleof où Z est allumé le See also:pied de la perpendiculaire de G au througn vertical B '; la direction des couples comme dessinée dans la figure est comme ferait retourner le bateau à son position originale, c.-à-d. l'équilibre est See also:stable pour la inclination montrée. Si M soit l'intersection de la verticale par B 'avec la verticale originale, le moment des couples de reconstitution est égal au péché B de W XGM, et le péché B de GM se nomme le See also:levier redressant. Si, en déplaçant des poids à bord, G soit déplacé à une position différente sur la verticale originale par B, la position originale du bateau demeurera une d'équilibre, mais le moment de la stabilité à l'angle de la inclination B changera avec le GM. Si G soit apporté à la position G 'au-dessus de M le moment W XG'Z 'tendra à tourner le bateau parti de la position originale. Il suit que la See also:condition que la position originale de l'équilibre sera stable pour la inclination donnée est que le centre de la gravité sera au-dessous de l'intersectionof les verticales par le centre droit et incliné de la flottabilité; et le moment de la stabilité est proportionnel à la distance entre ces deux See also:points. Quand la inclination B est rendue plus petite le See also:point M approche une position définie, qui, dans la See also:limite quand B est indéfiniment petit, se nomme le metacentre. Dans des See also:bateaux de See also:forme See also:ordinaire on le constate que pour bas à 15 degrés de inclination, l'intersection des verticales par les centres de la flottabilité B et B 'demeure raisonnablement aux cllsations, le metacentre M; et donc dans ces See also:limites le moment de la stabilité est approximativement égal au péché B de W XGM. Puisque l'angle de chaque côté de la verticale dans laquelle un bateau roule par See also:temps See also:calme ou modéré ne dépasse pas habituellement la limite au-dessus d'indiqué, la stabilité et en grande partie le comportement d'un See also:navire dans ces circonstances sont régies par la distance GM qui est connue comme See also:taille métacentrique. La position de G peut être calculée quand les poids et les positions des éléments du bateau sont connus. Ce calcul est effectué pour un nouveau bateau quand la See also:conception est suffisamment avancée pour permettre ces poids composants et leurs positions à déterminer avec l'exactitude raisonnable; aux étapes initiales de la conception une approximation dans la position verticale de G est faite par comparaison avec les navires précédents. La position du centre de la gravité d'un bateau est entièrement indépendante de la forme ou de l'ébauche de l'eau, excepté autant qu'ils affectent la quantité et la See also:distribution des poids composants du bateau. La position du metacentre, d'autre part, dépend seulement des propriétés géométriques de la pièce immergée du bateau; et on le détermine comme suit: Laissez le plan horizontal, W'L '(fig.

2) soit les traces des plans droits et inclinés de l'eau d'un bateau sur l'avion transversal; B, B 'la position correspondante du centre de la flottabilité; 8, angle de inclination ont supposé indéfiniment petit dans la limite, et S l'intersection du plan horizontal et du W'L '; joignez BB '. Par supposition que le déplacement est unichanged, et les volumes WAL, W'See also:

AL 'sont égaux; sur W'AL de soustraction on le voit que les deux cales WSW ', LSL 'sont également égales: Si le dx représente un élément de longueur perpendiculairement au plan de, le figute, y1, y2, les moitié-largeurs une de chaque côté à un point quelconque dans la ligne de flottaison originale, de sorte que les W = les y1. SL=y2, les secteurs WSW ', _ LSL 'diffèrent _ d'ayi2.B, 13.22,0 par un peu indéfiniment, négligeant qui les volumes de WSW ', LSL 'sont égaux à f2y120dx et à f*y228dx. Puisque ce sont égale que nous avons 3, f y12dx = 2 f y22dx ou yldx X 2 de f = J y2dx X 22; c.-à-d. les moments des deux parties de l'avion de l'eau; au sujet de leur ligne d'intersection passant par S soyez égal. Cette ligne est également l'axe de la rotation, qui traverse donc le centre de la gravité de l'avion de l'eau. Pour des navires de la forme habituelle, avoir un plan See also:moyen de ligne de symétrie et flotter au commencement tout droit, parce que les avions consécutifs de l'eau de See also:petites inclinations intersectent sur la ligne See also:moyenne. Encore si g, g2 sont les centres de la gravité des cales WSW ', LSL ', et v le volume de l'une ou l'autre See also:cale, le moment du transference du vXg de cales, g2 est égal au moment du transference du volume immergé par totalité V XBB 'où V est le volume de déplacement. Mais vXglS=moment de la cale WSW 'au sujet de S.=3fyi8.8.dx, et v X Sgt = moment de la cale LSL 'au sujet de S = s fy23.0. dx. S'ajouter, 3f(yI3+y23)0.dx=vXglg2=VXBB '. Mais BB'=bbm.13 au même See also:ordre de l'exactitude, et s f (y13 +y23). le dx est le moment de l'inertie de l'avion de l'eau autour de l'axe de la rotation; dénotation du dernier près I, il.

suit le ce nomenclature = I/v; c.-à-d. la taille du metacentre au-dessus du centre de la flottabilité est égale au moment de l'inertie de l'avion de l'eau autour de l'axe de la rotation divisé par le volume de déplacement. Ces quantités, et également la position du centre de la flottabilité peuvent être obtenues par les méthodes approximatives de See also:

quadrature habituelles dans des calculs de bateau, et d'eux la position du metacentre peut être trouvée. Si le bateau est complètement immergé, ou si l'inertie de l'avion de l'eau est négligeable comme dans un sous-See also:marin en plongeant, nomenclature = 0, et la condition pour la stabilité est cette droite, l'aheuld soit au-dessous de B; le levier redressant à n'importe quel angle de inclination est alors égal au péché 1i de BG. Pendant le See also:processus de la conception la position du centre vW de gravité 'est déterminée par la disposition du matériau et des garnitures de coque, des See also:machines, du See also:charbon et de tous autres poids mobiles, dont la position est nécessairement fixée par d'autres considérations que ceux de la stabilité; mais la taille du metacentre au-dessus du centre de la flottabilité change approximativement comme See also:cube de la largeur, et n'importe quelle valeur désirée de GM est aisément obtenue par une modification appropriée dans le See also:faisceau. La taille métacentrique dans diverses classes typiques des bateaux "à la See also:charge normale" est comme suit: See also:Classe de bateau. See also:CAME approximative en See also:pi. Premiers cuirassé et croiseur de classe. 31to5 en second See also:lieu et troisième destroyer de bateau de See also:torpille de croiseur et de See also:scout de classe 2 à 3 11 à premier bateau de torpille de la classe 21. I au See also:nickel de la See also:vapeur I1 guérissent le See also:lancement 8 de m à gunboat de I # de See also:fleuve (ébauche peu profonde). 8 à 20 See also:grand vapeur de See also:cargaison du vapeur de See also:courrier et de passager 5 à 2. Navigation du bateau. See also:Traction subite. La taille métacentrique adoptée dans des navires à vapeur est régie principalement par les considérations suivantes: (a) Elle devrait être suffisamment grande pour fournir une telle position de G comme donnent la stabilité suffisante aux angles considérables de la inclination et de la suffisamment de See also:gamme.

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