что такое метацентр судна определение
Метацентр
Метацентр (от греч. μετα — через и лат. centrum — средоточие) — центр кривизны траектории, по которой перемещается центр величины в процессе наклонения судна. При малых наклонениях судна (примерно, до 10 градусов) метацентр можно считать неподвижным, при больших наклонениях метацентр начинает смещаться. Возвышение метацентра над центром тяжести судна называется метацентрической высотой.
В теории корабля различают два метацентра:
На практике судно испытывает наклонения в обеих плоскостях, и если определить для этого случая метацентр, он будет лежать выше поперечного, но ниже продольного. С этой точки зрения метацентрические высоты, рассматриваемые в теории, являются предельными.
Ссылки
Литература
Полезное
Смотреть что такое «Метацентр» в других словарях:
метацентр — метацентр … Орфографический словарь-справочник
МЕТАЦЕНТР — (греч., от meta, и kentron центр). Центр тяжести при устойчивом равновесии, находящийся обыкновенно вне настоящего центра. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. МЕТАЦЕНТР греч., от meta, и kentron, центр … Словарь иностранных слов русского языка
МЕТАЦЕНТР — (Metacenter) точка пересечения нормалей к плоскостям ватерлиний корабля при наклонении его, проведенных через центры тяжести подводных объемов (центры величины). Различают поперечный М. при наклонениях судна около продольной его оси и продольный… … Морской словарь
МЕТАЦЕНТР — точка, от положения к рой зависит устойчивость равновесия (остойчивость) плавающего тела. При равновесии на плавающее тело, кроме силы тяжести Р, приложенной в центре тяжести (ЦТ) тела (рис.), действует ещё выталкивающая сила А, линия действия к… … Физическая энциклопедия
МЕТАЦЕНТР — точка, от положения которой зависит устойчивость равновесия плавающего тела. Для тела с продольной плоскостью симметрии метацентр точка пересечения с этой плоскостью равнодействующей сил давления жидкости на тело … Большой Энциклопедический словарь
МЕТАЦЕНТР — МЕТАЦЕНТР, метацентра, муж. (от греч. meta вне, за и лат. centrum центр) (физ.). Точка пересечения вертикальной линии, проходящей через центр тяжести плавающего тела (судна), с плоскостью линии погружения (с ватерлинией). Толковый словарь Ушакова … Толковый словарь Ушакова
МЕТАЦЕНТР — муж., мех. центр тяжести, вне центра объема, величины; | мор. точка взаимного пересеченья отвеса, проходящего чрез центр тяжести судна, и направления бокового давления воды, при наклоне корабля; судно должно всегда так грузиться, чтобы центр… … Толковый словарь Даля
метацентр — сущ., кол во синонимов: 1 • точка (100) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
метацентр — точка, от положения которой зависит устойчивость равновесия плавающего тела. Для тела с продольной плоскостью симметрии метацентр точка пересечения с этой плоскостью равнодействующей сил давления жидкости на тело. * * * МЕТАЦЕНТР МЕТАЦЕНТР,… … Энциклопедический словарь
метацентр — metacentras statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. metacenter; metacentre vok. Metazentrum, n rus. метацентр, m pranc. métacentre, m; point métacentrique, m … Fizikos terminų žodynas
МЕТАЦЕНТР
(Metacenter) — точка пересечения нормалей к плоскостям ватерлиний корабля при наклонении его, проведенных через центры тяжести подводных объемов (центры величины). Различают поперечный М. — при наклонениях судна около продольной его оси и продольный М. — при наклонении около поперечной оси. Для всякого судна (как надводного, так и подводного) М. должен находиться выше центра тяжести.
Полезное
Смотреть что такое «МЕТАЦЕНТР» в других словарях:
метацентр — метацентр … Орфографический словарь-справочник
МЕТАЦЕНТР — (греч., от meta, и kentron центр). Центр тяжести при устойчивом равновесии, находящийся обыкновенно вне настоящего центра. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. МЕТАЦЕНТР греч., от meta, и kentron, центр … Словарь иностранных слов русского языка
МЕТАЦЕНТР — точка, от положения к рой зависит устойчивость равновесия (остойчивость) плавающего тела. При равновесии на плавающее тело, кроме силы тяжести Р, приложенной в центре тяжести (ЦТ) тела (рис.), действует ещё выталкивающая сила А, линия действия к… … Физическая энциклопедия
МЕТАЦЕНТР — точка, от положения которой зависит устойчивость равновесия плавающего тела. Для тела с продольной плоскостью симметрии метацентр точка пересечения с этой плоскостью равнодействующей сил давления жидкости на тело … Большой Энциклопедический словарь
МЕТАЦЕНТР — МЕТАЦЕНТР, метацентра, муж. (от греч. meta вне, за и лат. centrum центр) (физ.). Точка пересечения вертикальной линии, проходящей через центр тяжести плавающего тела (судна), с плоскостью линии погружения (с ватерлинией). Толковый словарь Ушакова … Толковый словарь Ушакова
МЕТАЦЕНТР — муж., мех. центр тяжести, вне центра объема, величины; | мор. точка взаимного пересеченья отвеса, проходящего чрез центр тяжести судна, и направления бокового давления воды, при наклоне корабля; судно должно всегда так грузиться, чтобы центр… … Толковый словарь Даля
метацентр — сущ., кол во синонимов: 1 • точка (100) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
Метацентр — Поперечное наклонение плавающего судна. Метацентр обозначен M. Центр величины обозначен B Метацентр (от греч. μετα через и лат. centrum средоточие) центр кривизны траектор … Википедия
метацентр — точка, от положения которой зависит устойчивость равновесия плавающего тела. Для тела с продольной плоскостью симметрии метацентр точка пересечения с этой плоскостью равнодействующей сил давления жидкости на тело. * * * МЕТАЦЕНТР МЕТАЦЕНТР,… … Энциклопедический словарь
метацентр — metacentras statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. metacenter; metacentre vok. Metazentrum, n rus. метацентр, m pranc. métacentre, m; point métacentrique, m … Fizikos terminų žodynas
Метацентр, центр величины и центр тяжести судна. Метацентрическая высота как мера начальной остойчивости судна. Признаки отрицательной начальной остойчивости судна и меры по ее улучшению.
Метацентр (от греч. μετα — через и лат. centrum — средоточие) — центр кривизны траектории, по которой перемещается центр величины в процессе наклонения судна. При малых наклонениях судна (примерно, до 10 градусов) метацентр можно считать неподвижным, при больших наклонениях метацентр начинает смещаться. Возвышение метацентра над центром тяжести судна называется метацентрической высотой.
В теории корабля различают два метацентра:
при наклонении судна в поперечной плоскости (крен), метацентр является поперечным, или малым.
при наклонении судна в продольной плоскости (дифферент) — продольным, или большим.
На практике судно испытывает наклонения в обеих плоскостях, и если определить для этого случая метацентр, он будет лежать выше поперечного, но ниже продольного. С этой точки зрения метацентрические высоты, рассматриваемые в теории, являются предельными.
Центр тяжести — точка приложения силы веса судна. Для определения его положения есть два пути: расчетный — составление т. наз. продольной и вертикальной нагрузки судна, производимое по его чертежам; второй — экспериментальное определение положения Ц. Т. С. на плаву.
Поперечное наклонение плавающего судна.
Метацентр обозначен M.
Центр величины обозначен C
Центр тяжести обозначен G
Меры начальной остойчивости
Для практики недостаточно простой качественной оценки — остойчиво судно или неостойчиво, так как степень остойчивости может быть различной, в зависимости от размеров, нагрузки и величины наклонения. Величины, дающие возможность количественно оценить начальную остойчивость, называются мерами начальной остойчивости.
Использование восстанавливающего момента в качестве меры начальной остойчивости неудобно, так как он зависит от угла наклонения. При бесконечно малых углах крена восстанавливающий момент mθ также стремится к нулю и по нему невозможно оценить остойчивость.
Благодаря своему простому геометрическому смыслу метацентрическая высота 
наиболее часто используется в качестве меры начальной остойчивости, хотя следует иметь в виду, что коэффициент остойчивости дает наиболее полную оценку этого мореходного качества.
Внешними признаками отрицательной начальной остойчивости корабля являются:
— плавание корабля с креном при отсутствии кренящих моментов;
— стремление корабля перевалиться на противоположный борт при спрямлении;
— переваливание с борта на борт при циркуляции, при этом крен остается и при выходе корабля на прямой курс;
— большое количество воды в трюмах, на платформах и палубах.
Последнее является не только признаком, но и основной причиной появления отрицательной начальной остойчивости. При наличии отрицательной начальной остойчивости спрямлять судно затоплением бортовых отсеков нельзя, так как при этом судно может опрокинуться на противоположный борт из-за совместного действия спрямляющего момента и момента от перетекания воды в сторону спрямления. Поэтому прежде всего необходимо восстановить начальную остойчивость либо удалением воды с палуб, либо спуском ее в нижние помещения.
Наличие на судне незакрепленных и подвешенных грузов также уменьшает его остойчивость. Эти грузы при наклонениях судна перемещаются в сторону наклонения и увеличивают кренящий момент.
Особенно резко снижается остойчивость корабля при входе в воду бортовой кромки верхней водонепроницаемой палубы.
На рис. 10 изображена диаграмма статической остойчивости судна, имеющего в прямом положении отрицательную остойчивость. В этом случае положениям неустойчивого равновесия судна будут отвечать не только точки заката диаграммы В и В’, но и начало координат О. Положениям устойчивого равновесия будут соответствовать две точки — С и С’. Таким образом, судно с отрицательной начальной остойчивостью не может плавать в прямом
положении; оно будет иметь крен θ1 на правый борт или равный ему крен на левый борт в зависимости от случайных внешних причин (ветра, волнения, перекладки руля и т. д.). Однако видно, что наличие отрицательной начальной остойчивости еще не может служить основанием для заключения о том, что судно вообще неостойчиво и должно опрокинуться. Судно опрокидывается только в том случае, когда его диаграмма остойчивости примет вид, показанный на рис. 10 пунктиром, и будет пересекать ось абсцисс только в одной точке — нулевой.
Для сохранения надлежащей остойчивости судна необходимо:
— все грузы располагать по возможности на штатных местах и обязательно закреплять их по-походному;
— жидкие грузы принимать и расходовать в соответствии с инструкцией и с таким расчетом, чтобы не допускать образования больших свободных поверхностей;
— не допускать перетекания жидких грузов из цистерн одного борта в цистерны другого борта;
— не допускать скопления воды в трюмах;
— немедленно удалять воду из поврежденных отсеков после заделки пробоины;
— скалывать и удалять лед за борт при обмерзании палубы, рангоута и такелажа;
— не допускать касания грунта при стоянке корабля у стенки и следить за швартовыми;
— выяснять причины появления крена и дифферента и устранять их;
— принимать все меры по удержанию крена до входа в воду верхней палубы.
Методы расчета и построение диаграммы статической остойчивости. Требование Регистра Судоходства к параметрам диаграммы.
На ней можно отметить три точки, характерные для неповрежденного судна, обладающего положительной остойчивостью: точку О (начало координат), определяющую положение устойчивого равновесия; точку А, где плечо статической остойчивости и восстанавливающий момент имеют максимальные значения; точку В, определяющую так называемый угол заката диаграммы.
СОДЕРЖАНИЕ
Метацентр
Когда корабль кренится (кренится вбок), центр плавучести корабля смещается вбок. Он также может двигаться вверх или вниз по отношению к ватерлинии. Точка, в которой вертикальная линия, проходящая через пятый центр плавучести, пересекает линию, проходящую через исходный вертикальный центр плавучести, является метацентром. Метацентр по определению остается прямо над центром плавучести.
Парусные яхты, особенно гоночные, спроектированы так, чтобы быть жесткими, что означает, что расстояние между центром масс и метацентром очень велико, чтобы противостоять кренящему воздействию ветра на паруса. В таких судах качение не вызывает дискомфорта из-за момента инерции высокой мачты и аэродинамического демпфирования парусов.
Разные центры
Восстанавливающая пара на корабле пропорциональна горизонтальному расстоянию между двумя равными силами. Это сила тяжести, действующая вниз в центре масс, и сила той же величины, действующая вверх через центр плавучести и метацентр над ним. Выпрямляющая пара пропорциональна метацентрической высоте, умноженной на синус угла крена, отсюда важность метацентрической высоты для устойчивости. Когда корпус поправляется, работа выполняется либо за счет падения его центра масс, либо за счет падения воды, чтобы приспособиться к растущему центру плавучести, либо за счет того и другого.
Например, когда идеально цилиндрический корпус катится, центр плавучести остается на оси цилиндра на той же глубине. Однако, если центр масс находится ниже оси, он переместится в одну сторону и поднимется, создавая потенциальную энергию. И наоборот, если корпус корпуса с идеально прямоугольным поперечным сечением имеет центр масс на уровне ватерлинии, центр масс остается на той же высоте, но центр плавучести опускается вниз по мере того, как корпус кренится, снова накапливая потенциальную энергию.
При установке общей точки отсчета для центров обычно выбирается формованная (внутри плиты или обшивки) линия киля ( K ); таким образом, эталонные высоты:
Правая рука
Метацентрическая высота является приблизительной для устойчивости сосуда при небольшом угле (0-15 градусов) крена. За пределами этого диапазона устойчивость судна определяется так называемым восстанавливающим моментом. В зависимости от геометрии корпуса морские архитекторы должны итеративно вычислять центр плавучести при увеличивающихся углах крена. Затем они вычисляют восстанавливающий момент под этим углом, который определяется с помощью уравнения:
Парусные суда предназначены для работы с более высоким углом крена, чем моторные, и восстанавливающий момент при экстремальных углах имеет большое значение.
Однокорпусные парусные суда должны быть спроектированы так, чтобы иметь положительную правую стойку ( предел положительной остойчивости ) по крайней мере до 120 ° крена, хотя многие парусные яхты имеют пределы остойчивости до 90 ° (мачта параллельна поверхности воды). Поскольку смещение корпуса при любой определенной степени крена непропорционально, вычисления могут быть трудными, и эта концепция не была официально введена в военно-морскую архитектуру примерно до 1970 года.
Стабильность
GM и прокатный период
Период качения можно оценить по следующему уравнению:
Нарушенная стабильность
Эффект свободной поверхности
В резервуарах или пространствах, которые частично заполнены жидкостью или полужидкостью (например, рыбой, льдом или зерном), когда резервуар наклонен, поверхность жидкости или полужидкости остается ровной. Это приводит к смещению центра тяжести резервуара или пространства относительно общего центра тяжести. Эффект похож на то, как если бы вы несли большой плоский поднос с водой. При наклоне кромки вода устремляется в эту сторону, что еще больше усугубляет состояние наконечника.
Поперечные и продольные метацентрические высоты
Технически, существуют разные метацентрические высоты для любой комбинации движения по тангажу и крену, в зависимости от момента инерции ватерлинии корабля вокруг рассматриваемой оси вращения, но они обычно рассчитываются и указываются как конкретные значения для ограничение чистого тангажа и крена.
Измерение
Метацентрическая высота обычно оценивается при проектировании корабля, но может быть определена путем испытания креном после постройки. Это также можно сделать, когда судно или морская плавучая платформа находятся в эксплуатации. Его можно рассчитать по теоретическим формулам, исходя из формы конструкции.
МЕТАЦЕНТР
Полезное
Смотреть что такое «МЕТАЦЕНТР» в других словарях:
метацентр — метацентр … Орфографический словарь-справочник
МЕТАЦЕНТР — (греч., от meta, и kentron центр). Центр тяжести при устойчивом равновесии, находящийся обыкновенно вне настоящего центра. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. МЕТАЦЕНТР греч., от meta, и kentron, центр … Словарь иностранных слов русского языка
МЕТАЦЕНТР — (Metacenter) точка пересечения нормалей к плоскостям ватерлиний корабля при наклонении его, проведенных через центры тяжести подводных объемов (центры величины). Различают поперечный М. при наклонениях судна около продольной его оси и продольный… … Морской словарь
МЕТАЦЕНТР — точка, от положения которой зависит устойчивость равновесия плавающего тела. Для тела с продольной плоскостью симметрии метацентр точка пересечения с этой плоскостью равнодействующей сил давления жидкости на тело … Большой Энциклопедический словарь
МЕТАЦЕНТР — МЕТАЦЕНТР, метацентра, муж. (от греч. meta вне, за и лат. centrum центр) (физ.). Точка пересечения вертикальной линии, проходящей через центр тяжести плавающего тела (судна), с плоскостью линии погружения (с ватерлинией). Толковый словарь Ушакова … Толковый словарь Ушакова
МЕТАЦЕНТР — муж., мех. центр тяжести, вне центра объема, величины; | мор. точка взаимного пересеченья отвеса, проходящего чрез центр тяжести судна, и направления бокового давления воды, при наклоне корабля; судно должно всегда так грузиться, чтобы центр… … Толковый словарь Даля
метацентр — сущ., кол во синонимов: 1 • точка (100) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
Метацентр — Поперечное наклонение плавающего судна. Метацентр обозначен M. Центр величины обозначен B Метацентр (от греч. μετα через и лат. centrum средоточие) центр кривизны траектор … Википедия
метацентр — точка, от положения которой зависит устойчивость равновесия плавающего тела. Для тела с продольной плоскостью симметрии метацентр точка пересечения с этой плоскостью равнодействующей сил давления жидкости на тело. * * * МЕТАЦЕНТР МЕТАЦЕНТР,… … Энциклопедический словарь
метацентр — metacentras statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. metacenter; metacentre vok. Metazentrum, n rus. метацентр, m pranc. métacentre, m; point métacentrique, m … Fizikos terminų žodynas